在介入血管手术中,出血是首要风险,尤其对抗凝治疗患者而言,传统压迫或缝合等方式不够精准。为此,新一代介入止血材料需突破局限:不仅要适应不同血流剪切力,还必须精准靶向伤口,避免形成有害血栓。同时,材料应具备良好的内皮相容性,在止血后能促进血管修复、防止再狭窄。为实现这一目标,止血材料正从被动覆盖转向智能响应——它们不仅能感知出血环境并动态调节功能,还可与导管、支架等器械深度融合,推动止血从临时处理迈入精准修复和智能调控的治疗新阶段。
在明确智能止血材料的临床需求与设计方向后,如何实现快速可靠的止血成为首要问题。作者系统阐述了介入止血材料的三大作用机制:物理机制(如吸收、屏障)、化学机制(如激活凝血因子)与生物机制(如仿血小板功能)。材料通过协同整合这些机制,在动态血流中实现秒级至分钟级的快速响应。与此同时,止血材料的递送技术也从传统的外敷、缝合,演进至内镜喷洒、血管内精准释放等微创方式,实现了对深部、非压迫性出血点的有效干预。这标志着止血材料从功能设计迈入了精准递送的临床应用阶段。
图1 介入止血材料的止血机制
图2 介入止血材料的输送技术
此外,必须认识到,止血的最终实现仍然依赖于人体精密的凝血机制(图3所示,生理性凝血通过血小板、凝血因子和纤溶系统在时空上的精密调控保持血管完整性)。在介入手术的高流速、抗凝药物干扰等特殊环境下,自然凝血过程常被削弱或失调。因此,新一代止血材料不能仅要满足于物理封堵,更需主动参与并精准调控凝血过程,在“过度凝血引发血栓”与“凝血不足导致出血”之间找到动态平衡。
图3 生理性止血过程中血小板与凝血因子精密调控的示意图
为实现这一目标,该综述系统阐述了两大调控策略以应对不同临床情境:仿生协同与功能补偿。仿生协同适用于凝血功能基本正常的患者,其核心是“顺势增强”——通过模拟血小板膜、展示特异性肽序列等方式,精准强化人体自身的止血机制,在局部快速形成稳定血栓,同时将激活信号严格限制于出血部位,从而显著降低全身血栓风险。功能补偿则针对凝血功能障碍患者(如血友病或抗凝治疗者),主张“人工替代”——通过递送缺失的凝血因子(如重组FVIIa)或抗纤溶药物(如氨甲环酸),直接弥补患者凝血功能的不足,从而突破生理限制实现止血。两种策略均高度依赖精准递送、靶向识别与智能响应系统,以确保在出血部位精准起效,并最大限度降低系统性风险。该部分还系统比较了各类调控材料的优势、局限及适用场景,为临床中根据患者凝血状态实施个体化止血方案提供了清晰指导,根本原则始终是:在实现局部高效止血的同时,严格维护全身凝血安全平衡。
止血的终极目标并非仅仅是堵住漏洞,而是实现血管结构与功能的完整修复。该综述前瞻性地指出,下一代止血材料应是多功能修复平台。在止血后,材料需能调控伤口微环境:通过整合抗氧化纳米酶(如普鲁士蓝)清除过量活性氧,减轻炎症反应;通过缓释血管生长因子(如VEGF)或促修复肽,主动促进内皮细胞迁移、增殖与血管新生。综述还强调,理想的介入止血材料应具备程序化释放特性:止血期快速促凝,炎症期调控氧化应激,增殖期释放促再生因子,适配伤口愈合的不同阶段。
图4介入止血材料的可编程释放特性对加速愈合的优化设计
综上所述,介入止血材料的研发已实现从单一被动止血向多机制协同、精准凝血调控、多功能血管修复的跨越式发展,其设计理念也愈发贴合临床实际需求,兼顾了快速止血的即时性、凝血调控的安全性与血管修复的长效性。物理、化学、生物机制的融合应用协同微创化、精准化的投送方式,解决了不同出血环境下止血效率低的难题。仿生协同与功能补偿的分型施策,实现了不同凝血状态患者的个体化治疗。此外,抗氧化、促增殖、促血管新生的多效整合,让止血材料从止血工具升级为血管修复平台。而程序化释放、组织相容性优化等设计,更进一步解决了止血与粘连、修复与炎症等临床矛盾,为介入止血的临床实践提供了更全面的解决方案。这些技术与理念的创新,不仅推动了介入止血材料本身的发展,更搭建起材料科学、介入医学、凝血生理学等多学科交叉的研究体系,为后续技术突破奠定了坚实基础。未来,介入止血材料的发展将依托多学科技术融合,向智能化、精准化、临床可转化迈进,三大方向尤为值得关注:
器件-材料一体化:将止血功能嵌入导管、支架等介入器械,结合血管内超声、光学相干断层扫描等成像技术,实现材料递送的可视化与实时监测;
数据驱动与人工智能设计:利用数字孪生、机器学习构建患者特异性血管模型,模拟材料在不同血流、血管几何条件下的性能,实现材料的个性化设计与快速优化;
标准化与规模化:建立介入止血材料的统一临床评价标准,解决异质动物模型、检测终点不统一的问题,同时优化合成工艺,实现绿色规模化生产,降低成本。
同时,本综述也指出了临床转化的核心挑战:需厘清材料的药、械、生物制品属性,建立适配的监管体系,兼顾材料的短期止血效率、长期生物安全性与血管修复效果。