Российские ученые разработали аэрогели на основе биополимера хитозана для остановки сильных кровотечений. Лабораторные испытания на свиньях показали, что частицы аэрогелей останавливают кровь за две-три минуты и не имеют побочных эффектов. Статья исследователей опубликована в журнале Polymers.

Кровотечения становятся первой причиной смерти при травмах, особенно массивные и пульсирующие, во время которых человек может потерять критическое количество крови за считанные минуты и с которыми не справиться обычными способами. Сейчас такие кровотечения останавливают с помощью пористых материалов на основе цеолитов, однако они обладают побочными действиями — могут оставить ожоги.

Ученые из РХТУ им. Д. И. Менделеева разработали новый эффективный и безопасный материал на основе хитозана. Этот биосовместимый полимер в природе встречается в панцирях ракообразных. На основе хитозана ученые создали аэрогель — твердый высокопористый материал, который на 99% состоит из воздуха. Он обладает гигантской суммарной площадью пор — если бы их можно было раскатать на одной плоскости, десяти грамм аэрогеля хватило бы, чтобы накрыть футбольное поле.

«Мы совместили свойства хитозана с уникальными свойствами аэрогелей и получили новый высокоэффективный кровоостанавливающий материал, который работает не просто лучше, чем хитозан сам по себе, но и лучше, чем многие современные аналоги, — он безопасней и удобнее при сопоставимой себестоимости и кровоостанавливающих свойствах, — рассказывает первый автор исследования Дарья Ловская. — Совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета мы провели испытания на свиньях: им наносили повреждение магистрального сосуда, после чего 45 секунд шло активное кровотечение, а потом в рану с помощью аппликатора вводили частицы аэрогеля. Через 2–3 минуты формировался устойчивый кровяной сгусток, плотно прилегающий к краям раны, и кровотечение полностью останавливалось».

После попадания в рану частицы аэрогеля начинают стремительно набухать, впитывая выделяющиеся биологические жидкости и газы. За счет положительного заряда молекулы хитозана притягивают отрицательно заряженные эритроциты, в результате чего аэрогель разбухает и полностью закрывает рану.

Гемостатические препараты на основе чистого хитозана уже представлены в научных работах и даже выведены на рынок. Однако одно из их серьезных побочных действий заключается в том, что хитозан может распространиться по организму вместе с кровотоком и вызвать тромбоз.

У аэрогелей таких побочных эффектов нет, они имеют форму сферических частиц размером 1–3 см и не могут уйти в кровоток. Ученые уже получили патент на новый материал, в дальнейшем они планируют модернизировать его структуру, чтобы еще больше сократить время кровотечения, сохранив все остальные преимущества и особенности материала.