近日，西北大学范代娣教授/朱晨辉教授/李阳副教授团队在《Advanced Materials》发表了题为“A Sprayable Hydrogel Based on Biomimetic Polypeptide-modified Lipid Nanoparticles for Treating Non-compressible Hemorrhaging”的研究论文，模拟天然凝血级联机制，构建了能够激活血小板及促进血小板与纤维蛋白交联的仿生多肽修饰脂质体纳米颗粒可喷涂水凝胶，为治疗不可压迫性出血材料的开发提供了新策略。

  军事和民用环境中严重创伤导致的不可压迫性出血是导致死亡的主要原因，而传统止血生物材料难以应对此类复杂出血场景。止血过程包括初级止血和次级止血，初级止血涉及血小板的粘附和聚集，从而形成血小板栓塞；次级止血涉及凝血级联的启动以及纤维蛋白的交联，从而在出血部位形成凝血块。受天然凝血途径启发，已有生物材料通过模拟天然凝血过程的不同单一阶段实现精准和动态止血，但仅通过模拟单个离散阶段无法实现不可压迫性创面的高效止血。

  针对这一难题，西北大学范代娣教授、朱晨辉教授、李阳副教授团队开发了一种基于仿生多肽修饰脂质纳米颗粒的可喷涂水凝胶。将血小板粘附肽（PAP，序列：GFOGER）和血小板交联肽（PCP，序列：GGQQLK）通过酰胺反应与磷脂连接后形成磷脂-多肽缀合物，进一步将其与二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DSPC）、胆固醇和二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸-L-丝氨酸（DSPS）混合，通过薄膜水化超声法制备多肽修饰的脂质体纳米颗粒（Polypeptide-modified Lipid Nanoparticles，PLNs），并将其嵌入钙离子交联的海藻酸钠水凝胶中。首先，钙离子-海藻酸钠水凝胶喷涂至创面处，血液接触时迅速诱导胶体网络形成，封堵伤口实现初步物理止血。继而，血小板粘附肽PAP加速创伤部位血小板活化，触发凝血途径；DSPS和Ca²⁺放大凝血酶生成过程并激活凝血酶原；血小板交联肽PCP使得PLNs以及粘附有PLNs的血小板能够与纤维蛋白交联，从而进一步稳定生成的凝血块结构。因此，具有表面活性成分修饰的PLNs通过模拟天然凝血级联途径，与可喷涂水凝胶协同作用实现不可压迫创面的快速止血（图1）。

图1 PLNs水凝胶实现不可压迫创面止血机制示意图

图2 PLNs可喷雾凝胶的体外凝血效果

  通过体外实验，以凝血时间和血液凝固指数（BCI）进行凝血能力评估，结果显示，相对于传统止血材料，PLNs可喷涂水凝胶具有更强的促凝血能力。在红细胞/血小板粘附实验中，PLNs可喷涂水凝胶组的红细胞粘附率达到 92.66±3.85%，血小板粘附率达到91.05±4.61%。进一步将PLNs可喷涂水凝胶应用于肝脏出血模型，迅速形成的凝胶网络与纤维蛋白共同编织物理屏障，快速固定大量血细胞。以上体外实验结果表明，与常规止血材料相比，PLNs可喷涂水凝胶能够缩短凝血时间，促进红细胞/血小板粘附（图2）。当 PLNs可喷涂水凝胶应用于出血表面时，能够迅速形成有效的血液封闭层，实现快速止血。在大鼠肝出血模型中观察到，PLNs可喷涂水凝胶的失血量显著低于常规止血材料组，其止血时间也明显缩短。体内实验结果表明，基于PLNs的可喷涂水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性，并在大鼠肝损伤模型中表现出优异的止血能力（＜30秒）（图3）。

图3 PLNs水凝胶的止血效果及机制分析

  该研究针对不可压迫性创面出血的治疗难题，设计开发了多肽修饰的仿生脂质体纳米颗粒，结合可喷涂水凝胶，模拟天然凝血级联途径，实现快速高效止血，有望成为军事和民用领域中不可压迫性创面出血的急救止血剂，为临床治疗提供新的选择。

  这一工作以“A Sprayable Hydrogel Based on Biomimetic Polypeptide-modified Lipid Nanoparticles for Treating Non-compressible Hemorrhaging”为题发表在《Advanced Materials》上。文章第一作者为西北大学硕士研究生冯雅郡，通讯作者为范代娣教授、朱晨辉教授、李阳副教授。

  参考文献：Feng, Y., Zhang, Z., Yan, W., Zhang, Z., Li, Y., Zhu, C., & Fan, D. （2025). A Sprayable Hydrogel Based on Biomimetic Polypeptide-Modified Lipid Nanoparticles for Treating Non-Compressible Hemorrhaging. Advanced materials （Deerfield Beach, Fla.), e2500908. Advance online publication. 

  https://doi.org/10.1002/adma.202500908.