科学家开发可吸收自身体积12倍血液晶胶，可快速止血和预防肝癌术后复发

公开资料显示，肝癌作为全球第五大常见恶性肿瘤，在所有癌症死亡患者中占比高达 9.1%　。更为重要的是，原发性肝癌的发病趋势将会持续几十年。

公开资料显示，肝癌作为全球第五大常见恶性肿瘤，在所有癌症死亡患者中占比高达 9.1%　。更为重要的是，原发性肝癌的发病趋势将会持续几十年。

（来源：公众号公共图片库）

迄今为止，治疗肝癌首要选择的策略仍是“手术切除”，但在切除肝脏肿瘤时，难免会发生大量出血。因此，如何有效地止血就变得尤为重要。

术后肝癌肿瘤复发的止血和预防也是当今社会面临的挑战，但在肿瘤剖析和同时预防肿瘤复发期间，用于快速止血的生物材料方法却很少有人关注。

西安交大郭宝林教授团队提出了沸石肌酸框架（Zeolitic Imidazolate Framework，ZIF　-　8）纳米粒子增强多网低温技术。通过术中血液触发形状恢复和增强凝血，为快速血吸虫病提供综合治疗方案，并采用血细胞癌模型中的声动力学抗癌，以预防术后癌症的复发。

图｜QH/ZDH 冷冻剂的制备及在止血和预防肿瘤复发应用示意图（来源：Small）

近日，相关论文以《抗菌形状记忆冷冻凝胶在肿瘤切除和预防肝细胞癌术后肿瘤复发期间的快速血吸虫病综合策略》（An Integrated Strategy for Rapid Hemostasis during Tumor Resection and Prevention of Postoperative Tumor Recurrence of Hepatocellular Carcinoma by Antibacterial Shape Memory Cryogel）为题发表在 Small 上。

图｜相关论文（来源：Small）

由中国西安交通大学前沿科技研究所博士梁永平和李勐为本论文共同第一作者，西安交通大学前沿院生物工程与再生医学研究中心教授郭保林为通讯作者。

尽管有许多关于肿瘤切除快速止血方法的相关报道，在市场上也有与表层止血效果好的组织粘合剂、戊二醛交联白蛋白、纤维蛋白绷带或明胶止血剂在售卖。

但目前临床上因切除肝恶性肿瘤导致的出血，仍以单纯的纱布填塞为主，手术过程中较大的出血量，会对医疗系统的血液供应造成负担，极大地增加了患者手术的死亡风险。

肿瘤切除中快速止血的候选者被发现

该团队之前的研究已经证实，双键化的季铵化壳聚糖（Glycidyl Methacrylate-Functionalized Quaternized Chitosan，QCSG）的阳离子特性具有高效的促进凝血作用，并发挥了良好的抗菌活性，但 QCSG 的机械强度冷冻凝胶仍然不足。

此外，由于多巴胺（Dopamine, HA）的移植具有良好的生物相容性和保水性，可以起到吸收血液和促进血液凝固的作用。多巴胺修饰的透明质酸（Dopamine-Modified Hyaluronic Acid，HA-DA）将赋予其良好的湿组织粘附力，可增加其快速封闭伤口的能力。

透明质酸（HA)）通过静电的相互作用，增强 QCSG 的凝胶网络强度。基于这些特性，QH/ZDH 被称为肿瘤切除过程中快速止血的优秀候选者。

由于异位性肝细胞癌切除后肿瘤复发显著减少，该团队进一步证实了 QH/ZDH 在低温条件下，术中止血和术后溶血疗法的协调策略在预防疾病复发方面具有良好效果，在临床中体现出较大的应用潜力。

原始冷冻凝胶可吸收自身血液体积的 1.1 倍

从低温冷冻液的扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）实验过程中可以观察到，随着 HA-DA 含量的增加，低温冻胶孔径逐渐在减小，说明低温冻胶的网络结构正在增强，冷冻器孔径分布很好地证明了这一点。

另外，低温冻胶也具有良好的固形性能和吸水性能，当压缩后的孔径冻胶消失，体积减小时，凝胶可以长时间保持固定形状。当它暴露在水中时，能迅速恢复原来的形状，结构却不会有明显的破坏。

在较高的放大倍数下，可以清晰地观察到冷冻网络中负载 ZDH（ZIF-8/DA/HMME）纳米颗粒。

图｜制备的 ZIF-8 宏观照片和 SEM 示意图（来源：Small）

此前的测试已经验证了冷冻凝胶良好的吸水性能，因此对其作为止血剂的血液吸收性能进行了进一步测试。当商业明胶海绵放在一定体积的血液上时，血液不会被快速吸收，但是当冷冻凝胶放在血液上时，血液会迅速被吸收到血中。

该团队通过量化一定体积的冷冻凝胶吸收血液量，发现原始冷冻凝胶可以吸收自身血液体积的1.1倍，远高于明胶海绵血液体积的 0.85 倍。由于冷冻凝胶的形状固定功能，压缩后的冷冻凝胶可以吸收其自身体积的 12.2 倍血液。

然而，明胶海绵被压缩时，它只能吸收大约 8.9 倍的血液，这显着低于冷冻凝胶组。此外，就血液吸收速度而言，冷冻凝胶要比明胶海绵快２分钟以上。

图｜不同血液的吸收行为和明胶海绵、冷冻凝胶的血液凝固行为（来源：Small）

实验结果表明，该晶胶在小鼠异位肝细胞肿瘤切除术中也表现了显著的效果，明显降低了肿瘤复发率，并显著提高了术后小鼠的存活率，在一体化止血和预防肿瘤复发策略中具有巨大的潜在应用价值。