Film nanoporeux et nano-épaisseur

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 8198 (2022) Citer cet article

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Les saignements ingérables sont l’une des principales causes de mortalité. L'obtention d'une hémostase rapide garantit la survie du sujet en tant que premiers secours lors de combats, d'accidents de la route et d'interventions chirurgicales réduisant la mortalité. Un échafaudage composite renforcé de fibres nanoporeuses (NFRCS) développé par une simple composition filmogène hémostatique (HFFC) (en phase continue) peut déclencher et intensifier l'hémostase. Le développement du NFRCS était basé sur la conception structurelle de la structure de l'aile de libellule. La structure de l'aile de la libellule se compose de veines transversales et de veines longitudinales de l'aile interconnectées avec la membrane de l'aile pour maintenir l'intégrité microstructurale. Le HFFC recouvre uniformément la surface des fibres avec un film nanométrique et interconnecte la jauge de coton (Ct) distribuée de manière aléatoire (phase dispersée), ce qui entraîne la formation d'une structure nanoporeuse. L'intégration de phases continues et dispersées réduit le coût du produit de dix fois celui des produits commercialisés. Le NFRCS modifié (tampon ou bracelet) peut être utilisé pour diverses applications biomédicales. Les études in vivo concluent que le Cp NFRCS développé déclenche et intensifie le processus de coagulation au niveau du site d'application. Le NFRCS pourrait réguler le microenvironnement et agir au niveau cellulaire en raison de sa structure nanoporeuse, ce qui aboutissait à une meilleure cicatrisation des plaies dans le modèle de plaie par excision.

Des saignements ingérables pendant les combats, les conditions peropératoires et accidentelles peuvent entraîner des menaces de mort importantes pour les victimes1. Ces conditions conduisent en outre à une augmentation totale de la résistance vasculaire périphérique, ce qui provoque un choc hémorragique. Des mesures appropriées pour contrôler les saignements pendant et après l’intervention chirurgicale sont considérées comme une menace potentielle pour la vie2,3. Les gros vaisseaux sanguins blessés entraînent une perte de sang colossale, entraînant une mortalité ≤ 50 % en combat et 31 % en conditions peropératoires1. Une perte de sang importante entraîne une diminution du volume corporel total, ce qui réduit le débit cardiaque. L'augmentation de la résistance vasculaire périphérique totale et l'altération progressive de la microcirculation conduisent à une hypoxie des organes vitaux. Si la situation perdure sans intervention efficace, cela peut entraîner un choc hémorragique1,4,5. D'autres complications incluent une progression de l'hypothermie et de l'acidose métabolique avec une coagulation sanguine altérée, rendant le processus de coagulation sanguine plus difficile. Le choc hémorragique sévère représente un risque de mortalité plus élevé6,7,8. Pour les chocs de classe III (stade progressif), la transfusion sanguine est nécessaire à la survie du patient pendant la morbidité et la mortalité peropératoires et postopératoires8. Pour surmonter toutes les conditions potentiellement mortelles mentionnées ci-dessus, nous avons développé un échafaudage composite renforcé de fibres nanoporeuses (NFRCS) utilisant une combinaison de polymères styptiques solubles dans l'eau en utilisant une concentration minimale de polymère (0,5 %).

Grâce aux applications de renforcement des fibres, des produits économiquement viables peuvent être développés. Les fibres disposées de manière aléatoire ressemblent à la structure des ailes de la libellule, équilibrées par des nervures transversales et longitudinales des ailes. Les veines transversales et longitudinales de l'aile sont interconnectées avec la membrane de l'aile (Fig. 1). NFRCS consiste en un Ct renforcé comme système squelettique pour une meilleure résistance physique et mécanique (Fig. 1). Les chirurgiens préfèrent le coton-tige (Ct) lors des interventions chirurgicales et des pansements en raison de son prix abordable et de sa compétence. Par conséquent, compte tenu de ses multiples avantages, notamment > 90 % de cellulose cristalline (contribue à améliorer l’activité hémostatique), le Ct a été utilisé comme système squelettique du NFRCS9,10. Le Ct a été revêtu en surface (une formation de film nanométrique a été observée) et interconnecté avec la composition filmogène hémostatique (HFFC). Le HFFC agit comme une colle matricielle qui maintient ensemble les Ct disposés de manière aléatoire. La conception développée transfère les contraintes au sein de phases dispersées (fibres renforcées). En utilisant des concentrations minimales de polymères, il est difficile d’obtenir une structure nanoporeuse dotée d’une bonne résistance mécanique. De plus, il n’est pas facile de le personnaliser sous différentes formes pour différentes applications biomédicales.