Film nanoporoso e di nano spessore

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 8198 (2022) Citare questo articolo

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Il sanguinamento ingestibile è una delle principali cause di mortalità. Il raggiungimento di una rapida emostasi garantisce la sopravvivenza del soggetto come primo soccorso durante combattimenti, incidenti stradali, interventi chirurgici che riducono la mortalità. L'impalcatura composita rinforzata con fibre nanoporose (NFRCS) sviluppata da una semplice composizione filmogena emostatica (HFFC) (come fase continua) può innescare e intensificare l'emostasi. L'NFRCS sviluppato si basava sul design strutturale della struttura dell'ala della libellula. La struttura dell'ala della libellula è costituita da vene trasversali e vene longitudinali interconnesse con la membrana dell'ala per mantenere l'integrità microstrutturale. La superficie HFFC riveste uniformemente le fibre con una pellicola di nano spessore e collega il calibro di cotone (Ct) distribuito in modo casuale (fase dispersa), determinando la formazione di una struttura nanoporosa. L'integrazione di fasi continue e disperse riduce il costo del prodotto di dieci volte rispetto a quello dei prodotti commercializzati. L'NFRCS modificato (tampone o braccialetto) può essere utilizzato per varie applicazioni biomediche. Gli studi in vivo concludono che il Cp NFRCS sviluppato innesca e intensifica il processo di coagulazione nel sito di applicazione. L’NFRCS potrebbe regolare il microambiente e agire a livello cellulare grazie alla sua struttura nanoporosa, che ha portato a una migliore guarigione della ferita nel modello di ferita escissa.

Sanguinamenti ingestibili durante i combattimenti, condizioni intraoperatorie e accidentali possono causare gravi minacce alla vita delle vittime1. Queste condizioni portano ulteriormente all’aumento totale delle resistenze vascolari periferiche, che provoca shock emorragico. Misure adeguate per controllare il sanguinamento durante e dopo l'intervento chirurgico sono considerate una potenziale minaccia per la vita2,3. I grandi vasi sanguigni danneggiati determinano una perdita di sangue colossale, con conseguente mortalità ≤ 50% nei combattimenti e 31% in condizioni intraoperatorie1. Una forte perdita di sangue provoca una diminuzione del volume corporeo totale, che riduce la gittata cardiaca. L'aumento della resistenza vascolare periferica totale e la progressiva compromissione della microcircolazione portano all'ipossia degli organi che supportano la vita. Il perdurare della situazione senza un intervento efficace può portare a uno shock emorragico1,4,5. Altre complicazioni comprendono la progressione dell'ipotermia e dell'acidosi metabolica con alterata coagulazione del sangue, che rendono più difficile il processo di coagulazione del sangue. Lo shock emorragico grave comporta un rischio maggiore di mortalità6,7,8. Per gli shock di Classe III (stadio progressivo), la trasfusione di sangue è necessaria per la sopravvivenza del paziente durante la morbilità e la mortalità intraoperatoria e postoperatoria8. Per superare tutte le condizioni potenzialmente letali sopra menzionate, abbiamo sviluppato un'impalcatura composita rinforzata con fibre nanoporose (NFRCS) utilizzando una combinazione di polimeri emostatici solubili in acqua utilizzando una concentrazione minima di polimero (0,5%).

Utilizzando applicazioni di rinforzo delle fibre, è possibile sviluppare prodotti economicamente sostenibili. Le fibre disposte in modo casuale ricordano la struttura dell'ala della libellula, bilanciata da vene trasversali e longitudinali. Le vene trasversali e le vene longitudinali dell'ala sono interconnesse con la membrana dell'ala (Fig. 1). L'NFRCS è costituito da un Ct rinforzato come sistema scheletrico per una migliore resistenza fisica e meccanica (Fig. 1). I chirurghi preferiscono il misuratore di cotone (Ct) durante gli interventi chirurgici e le medicazioni per il prezzo accessibile e la competenza. Pertanto, considerando i suoi molteplici vantaggi, tra cui > 90% di cellulosa cristallina (contribuisce al miglioramento dell'attività emostatica), Ct è stato utilizzato come sistema scheletrico di NFRCS9,10. Il Ct è stato rivestito in superficie (è stata osservata una formazione di film di nano spessore) e interconnesso con la composizione filmogena emostatica (HFFC). Gli HFFC agiscono come una matrice collante che tiene insieme nella forma i Ct disposti in modo casuale. Il design sviluppato trasferisce lo stress all'interno delle fasi disperse (fibre rinforzate). Utilizzando concentrazioni minime di polimeri, è difficile ottenere una struttura nanoporosa con una buona resistenza meccanica. Inoltre, non è facile personalizzarlo in varie forme per diverse applicazioni biomediche.