浙江大学化学系范杰教授的课题组日前在国际上首次揭示了沸石凝血作用的分子机制，从而研发出一种沸石止血剂，可以在最短12秒的时间里止住大动脉的出血。相关成果发表在最新一期《纳米研究》上。
沸石拥有独特的孔穴和通道密布的微观结构，是一种长期被用作分子筛的矿物，浙江储藏有大量沸石。课题组发现，沸石的孔穴和通道及其中的钙离子还可以和人的血液发生作用，激活血液中的凝血酶，并把它们紧紧吸附住，使之持续地发挥凝血功效。范杰告诉记者：“这一发现揭示了无机物和有机物之间神奇的相互作用，使人们获得了对于沸石凝血机制的全新认知。”
科学家在20世纪80年代通过一个偶然的机会发现了沸石具有止血作用。美国科学家赫希（F.Hursey）一天在剃须时不小心划破了脸，这时他手边正好有一个用来做气体分离实验的沸石制品，他拿过来附在伤口上，发现血很快止住了。美国由此研发出一种沸石紧急止血剂，把颗粒状的沸石用在伤口上，3分钟左右就能控制住像主动脉流血这样的紧急情况。
但是人们对于沸石止血的机理却长期停留在低层次。“人们猜测沸石的多孔结构可以大量吸附血液中的水分，从而加速凝血。”范杰说。在这一理论指导下开发的沸石材料追求快速大量吸水，这导致吸水过程中释放出更多的热量，往往灼伤伤口和周边组织。
范杰课题组的发现表明，沸石其实是通过使凝血酶一直处在“开机状态”来实现凝血的。通常情况下十几秒内就会失去活性的凝血酶，在被沸石孔道中的钙离子“固定”于表面后，活性可以持续几十个月。被原位固定激活的凝血酶可以指挥血小板发挥作用，催化纤维蛋白交联，从而促使血块稳定凝结。
根据这项发现，凝血酶和沸石结合后可以长期保持活性，课题组就开发出了新一代沸石止血剂。办法是先让沸石颗粒和血液结合，把激活的凝血酶“绑定”在止血剂上。这样，当止血剂作用于伤口时，就进一步节省了在伤者血液中捕捉、结合凝血酶的时间。
在课题组位于浙江大学的实验室里，记者现场观摩了沸石止血的实验。一个试管中装了2毫升的动物血浆，然后投入毫克沸石止血材料，21秒后，血浆就凝结成果冻状的一整块，不再流动了。在标准实验条件下，课题组获得过的最短凝血时间是12秒，而作为对照，美国的沸石止血材料所用的时间在2分钟以上。
范杰说，在创伤导致的死亡中，三分之二是由于失血过多。如果不能在5分钟之内控制大动脉出血，伤者就有生命危险。美军自上世纪90年代以来就在战场上使用沸石止血剂，极大地降低了伤员的死亡率。
除了在战场上挽救军人的生命，沸石止血剂在严重的交通事故现场也能发挥关键作用，它可以在急救车和专业的止血钳到达之前就止住大量出血。对于缺乏凝血能力的血友病患者而言，携带大量活性凝血酶的沸石止血剂也是一大福音。现在沸石止血剂在西方国家已进入民用市场。
“沸石止血剂可以制成多种形态。”范杰说，“它可以是颗粒，也可以结合在棉花、绷带上，还可以做成茶叶包。”沸石止血剂会把血液凝结包裹在自身周围，不仅后续清创方便，也不会造成感染。课题组希望，由中国科学家自主研发的效率更高的新型沸石止血剂能尽快为我军和广大民众所用。
（来自于浙江日报，编辑：校研究生会新闻信息中心赵恒真）
