Сильная кровопотеря остаётся одной из главных причин смерти при боевых травмах. Поэтому для военной и гражданской медицины особенно важны средства, которые можно быстро нанести на рану и которые сработают даже в сложных условиях — в полевых госпиталях, при катастрофах или во время экстренной помощи до операции.
Исследователи из Корейского института передовых наук и технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) разработали распыляемый порошок, который при контакте с кровью почти мгновенно превращается в плотный гидрогелевый барьер. Гидрогель — это влажная гелевая структура, способная удерживать жидкость и закрывать повреждённую поверхность.
Работой руководили Стив Парк (Steve Park) и Сангён Джон (Sangyong Jon). В проекте также участвовал майор армии, поэтому материал с самого начала создавали с учётом реальных условий поля боя: он должен был быстро наноситься, храниться без сложного температурного режима и работать при тяжёлых ранениях.
Почему обычных повязок бывает недостаточно
Многие кровоостанавливающие средства выпускаются в виде пластырей или плоских накладок. Они хорошо подходят для открытых и относительно ровных повреждений, но хуже справляются с глубокими, неровными или разветвлёнными ранами.
Новый порошок должен решать именно эту проблему. Его можно распылить так, чтобы он заполнил повреждение сложной формы. Это особенно важно при больших ранах, где кровь идёт под давлением, а обычную повязку трудно плотно прижать ко всей поверхности.
Как работает порошок AGCL
Материал получил название AGCL. В его составе использованы природные биосовместимые вещества — то есть такие, которые должны хорошо переноситься тканями организма. Среди них альгинат, геллановая камедь и хитозан.
Альгинат и геллановая камедь быстро реагируют с кальцием в крови и запускают гелеобразование. Иными словами, порошок буквально «схватывается» при контакте с кровью. Хитозан дополнительно связывается с компонентами крови и усиливает остановку кровотечения не только механически, но и за счёт взаимодействия с самой кровяной средой.
По данным исследователей, переход порошка в гель занимает около одной секунды. Внутренняя трёхмерная структура материала позволяет ему впитывать кровь в объёме, превышающем собственную массу более чем в семь раз: показатель составил 725%. Это помогает быстро перекрыть поток крови даже при массивном кровотечении.
Прочность прикрепления материала к тканям превысила 40 килопаскалей (кПа). Килопаскаль — единица давления; в данном случае такой показатель означает, что барьер способен выдерживать довольно сильное ручное давление.
Что показали испытания безопасности
Лабораторные тесты показали низкий уровень гемолиза — разрушения эритроцитов, красных клеток крови. Он был ниже 3%. Жизнеспособность клеток превышала 99%, а антибактериальный эффект достигал 99,9%.
В опытах на животных порошок не только быстрее останавливал кровь, но и был связан с более активным заживлением: исследователи отметили улучшение восстановления кровеносных сосудов и образования коллагена. Коллаген — основной белок соединительной ткани, который помогает ране закрываться и становиться прочнее.
В модели хирургического повреждения печени порошок уменьшал объём кровопотери и сокращал время до остановки кровотечения по сравнению с коммерческими кровоостанавливающими средствами. Функция печени нормализовалась в течение двух недель после операции, а признаков системной токсичности — то есть вредного воздействия на организм в целом — исследователи не обнаружили.
Важное преимущество — хранение
Для военной медицины и помощи при катастрофах важно не только то, как средство работает на ране, но и то, как оно хранится. По данным авторов, порошок сохранял эффективность в течение двух лет при комнатной температуре и высокой влажности.
Это делает его потенциально удобным для аптечек экстренной помощи, полевых госпиталей и районов, где нет стабильной медицинской инфраструктуры.
Где технология может пригодиться
Хотя разработка изначально создавалась для национальной обороны, её возможное применение шире. Такой порошок может быть полезен при массовых травмах, стихийных бедствиях, в удалённых регионах и в странах с ограниченным доступом к хирургической помощи.
Авторы также рассматривают возможность применения материала во время операций, когда врачу нужно быстро контролировать кровотечение из внутренних органов. При этом важно подчеркнуть: по представленным данным, речь пока идёт о лабораторных и доклинических результатах. До широкого применения у людей потребуются дальнейшие проверки, включая клинические исследования.
Проблема открытых ран не ограничивается кровопотерей: врачу также приходится думать о риске инфекции и нормальном восстановлении тканей. Ранее МКБ-11 писал о подходе, при котором подавление токсинов устойчивого золотистого стафилококка может дать иммунной системе больше шансов на заживление раны.
Голос исследователей
Аспирант Кюсун Парк (Kyusoon Park), майор армии и участник работы, отметил, что в современной войне ключевой задачей становится сохранение человеческой жизни. По его словам, исследование началось с желания спасти хотя бы ещё одного раненого солдата.
Исследование также выполняли аспирант Ёнджу Сон (Youngju Son) и другие участники группы под руководством Стива Парка (Steve Park) и Сангёна Джона (Sangyong Jon). Работа опубликована онлайн 28 октября 2025 года в журнале Advanced Functional Materials.
Литература
Son Y., Pak K., Lee T., Prayogo M. C., Choi J., Kang S., Kang M., Oh B., Sun S. Y., Kim S., Im S. G., Jon S., Park S. An Ionic Gelation Powder for Ultrafast Hemostasis and Accelerated Wound Healing // Advanced Functional Materials. 2025. Vol. 36, No. 22. DOI: 10.1002/adfm.202523910.