Naukowcy opracowali proszek w sprayu, który natychmiast uszczelnia rany zagrażające życiu

Naukowcy z KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) opracowali nowatorski hemostatyczny proszek w sprayu, który potrafi zatrzymać krwawienie w ciągu około jednej sekundy. Rozwiązanie to może znacząco zwiększyć szanse przeżycia rannych na polu walki, ale jednocześnie ma ogromny potencjał zastosowania w ratownictwie cywilnym oraz nowoczesnej medycynie zabiegowej.

Odpowiedź na główną przyczynę zgonów po urazach

Masowa utrata krwi wciąż pozostaje najczęstszą przyczyną śmierci w wyniku obrażeń bojowych. W odpowiedzi na to wyzwanie zespół badawczy KAIST — w którym uczestniczył czynny oficer armii w stopniu majora — postawił sobie za cel opracowanie szybszej, skuteczniejszej i niezawodnej metody tamowania krwotoków.

Efektem prac jest hemostat nowej generacji w formie proszku, który po aplikacji niemal natychmiast tworzy szczelną barierę hydrożelową, skutecznie zamykając ranę i ograniczając utratę krwi.

Spray działający w ciągu jednej sekundy

29 grudnia KAIST poinformował, że interdyscyplinarny zespół kierowany przez prof. Steve’a Parka z Wydziału Inżynierii Materiałowej oraz prof. Sangyonga Jona z Wydziału Nauk Biologicznych opracował proszkowy środek hemostatyczny, który po naniesieniu na ranę w czasie około jednej sekundy przechodzi w stan hydrożelu, niemal natychmiast ją uszczelniając.

Technologia została zaprojektowana z myślą o realnych warunkach bojowych i kryzysowych. Bezpośrednie zaangażowanie oficera armii pozwoliło dopracować rozwiązanie pod kątem praktycznego użycia. Preparat twardnieje natychmiast nawet w trudnych warunkach środowiskowych, takich jak pole walki czy strefy katastrof, a jego wysoka stabilność podczas przechowywania umożliwia szybkie zastosowanie w sytuacjach nagłych.

Dlaczego dotychczasowe hemostaty nie wystarczają?

Tradycyjne hemostaty w formie płaskich opatrunków często nie sprawdzają się w przypadku ran głębokich i nieregularnych, a ponadto są wrażliwe na temperaturę oraz wilgoć. Ogranicza to ich przydatność w wymagających warunkach terenowych i utrudnia długotrwałe magazynowanie.

Zespół KAIST wyeliminował te ograniczenia, opracowując uniwersalny proszek, który można aplikować na rany o różnej głębokości i kształcie. W przeciwieństwie do wcześniejszych proszków hemostatycznych, działających głównie poprzez mechaniczne wchłanianie krwi, nowa formulacja wykorzystuje reakcje jonowe zachodzące bezpośrednio w krwiobiegu.

AGCL powder — mechanizm działania

Opracowany AGCL powder łączy w sobie biokompatybilne materiały pochodzenia naturalnego:

• alginian oraz gellan gum, które reagują z jonami wapnia, zapewniając ultraszybką żelację i fizyczne uszczelnienie rany,
  
• chitozan, wiążący się ze składnikami krwi i wzmacniający hemostazę chemiczną oraz biologiczną.
  

W kontakcie z kationami, takimi jak wapń, proszek w ciągu jednej sekundy przechodzi w stan żelowy, skutecznie zamykając uszkodzone naczynia.

Wytrzymałość, bezpieczeństwo i regeneracja tkanek

Dzięki trójwymiarowej strukturze AGCL powder wchłania ponad siedmiokrotność własnej masy krwi (725%), co pozwala szybko zablokować przepływ krwi nawet przy wysokim ciśnieniu i masywnych krwotokach. Badania wykazały siłę adhezji przekraczającą 40 kPa, umożliwiającą skuteczne działanie nawet przy silnym ucisku dłonią.

Preparat składa się wyłącznie z materiałów naturalnych i charakteryzuje się:

• hemolizą poniżej 3%,
  
• żywotnością komórek przekraczającą 99%,
  
• działaniem antybakteryjnym na poziomie 99,9%.
  

W badaniach na zwierzętach potwierdzono nie tylko skuteczne tamowanie krwawienia, ale również przyspieszone gojenie ran oraz stymulację regeneracji naczyń krwionośnych i kolagenu.

Skuteczność potwierdzona w badaniach

W eksperymentach chirurgicznych obejmujących urazy wątroby nowy hemostat znacząco ograniczał utratę krwi i skracał czas tamowania krwotoku w porównaniu z preparatami komercyjnymi. Funkcja wątroby wracała do normy w ciągu dwóch tygodni, a badania toksykologiczne nie wykazały działań niepożądanych o charakterze ogólnoustrojowym.

Szczególnie istotne jest to, że preparat zachowuje pełną skuteczność przez co najmniej dwa lata, nawet przy przechowywaniu w temperaturze pokojowej i wysokiej wilgotności. Czyni to go rozwiązaniem natychmiast gotowym do użycia w warunkach bojowych i ratunkowych.

Od badań obronnych do medycyny cywilnej

Choć technologia została opracowana z myślą o zastosowaniach wojskowych, jej potencjał wykracza daleko poza obronność. Może znaleźć zastosowanie w ratownictwie cywilnym, na terenach dotkniętych katastrofami, w krajach rozwijających się oraz w regionach o ograniczonym dostępie do opieki medycznej. To przykład udanego transferu technologii wojskowych do sektora cywilnego — podobnie jak w przeszłości GPS czy kuchenki mikrofalowe.

Badanie zostało uhonorowane Nagrodą Prezydenta KAIST Q-Day 2025 oraz Nagrodą Ministra Obrony Narodowej podczas konferencji KAIST–KNDU w 2024 roku.

Doktorant Kyusoon Park, major armii i współautor badań, podkreślił:
„Istotą współczesnych konfliktów jest minimalizowanie strat ludzkich. Rozpocząłem te badania z poczuciem misji — by uratować choć jednego żołnierza więcej. Mam nadzieję, że technologia ta będzie ratować życie zarówno w obronności, jak i w medycynie cywilnej.”

Źródło:

„An Ionic Gelation Powder for Ultrafast Hemostasis and Accelerated Wound Healing”,
Advanced Functional Materials, 28 października 2025 r.
DOI: 10.1002/adfm.202523910