人體從流血到癒合的自然過程
皮膚為身體提供保護,當其受損時,血管會破裂導致流血。血管受傷後,首先會收縮以減少血流,接著血小板聚集在傷口形成初步血栓阻止血液流出。凝血因子會啟動化學反應,讓纖維蛋白形成網狀結構,進一步鞏固血栓。隨後,身體開始修復受損血管,最終恢復正常血流。這一過程幫助防止過度失血,並促進傷口癒合。
止血衛材的發展過程
止血衛材(Hemostatic materials)的發展過程可以追溯到古代,人類早期嘗試使用植物、繃帶或簡單的機械壓力來止血。隨著醫學技術的進步,止血材料經歷了幾個重要的階段,如下圖所示。
而在伊拉克戰爭期間(2003-2011),美國軍方使用的急救包中,常包含基於甲殼素的止血敷料,成為戰場急救的重要工具。這些敷料之所以有效,主要得益於其中的甲殼素(chitosan),具有強大的止血和抗菌特性。
甲殼素止血帶,易於攜帶、易於使用的特點,可以快速應用於傷口,並能在幾分鐘內控制出血。提升了傷者的存活在戰爭期間發揮了至關重要的作用,成為當代戰地醫療急救中的新里程碑技術。
甲殼素對血液細胞的全面影響:血小板、紅血球與白血球的交互作用
人類血液裡的血球組成主要包括三種:白血球、紅血球、血小板,功能分別為白血球用來抵抗侵略、紅血球用來供應氧氣、血小板則是用來修復。
一. 與白血球的作用
甲殼素促進白血球(如巨噬細胞和中性粒細胞) 釋放促炎因子,進而加強免疫反應。
反應式 : Chitosan+ + 白血球 →促炎因子釋放→ 免疫反應
二. 與紅血球的作用
甲殼素正電荷與紅血球(RBC-)膜結合,促進紅血球凝集。
反應式 : Chitosan+ + RBC- → RBC凝集 → 物理屏障
三. 與血小板的作用
甲殼素(Chitosan+)的正電荷吸引血小板(帶負電),促進血小板活化並釋放顆粒,最終形成血小板栓。
反應式(簡化過程) : Chitosan+ + 血小板- → 血小板活化 → 血小板栓
四. 與凝血因子的作用
甲殼素(Chitosan+)促進凝血因子的激活,尤其是促進纖維蛋白原轉化為纖維蛋白,從而形成血塊。
纖維蛋白原 ( Fibrinogen ) → 凝血酶 → 纖維蛋白 ( Fibrin ) → 穩定血塊
當甲殼素接觸到傷口時,其正電荷能夠與血液中的負電荷成分(如血小板和凝血因子)結合,促進止血過程。以下是甲殼素的止血反應說明。
一. 血小板黏附與激活 - 甲殼素與血小板結合,促進其黏附和聚集,形成初步的血小板血塊。
二. 凝血因子的激活 - 甲殼素促使凝血因子(如凝血酶)活化,轉化纖維蛋白原為纖維蛋白形成血塊。
三. 血塊形成 - 纖維蛋白和血細胞形成穩固的血凝塊,封閉傷口,實現止血。
簡言之,止血可分為兩階段,第一階段為初級止血栓,當血管在損傷部位會迅速收縮,以減少血流量。隨著凝血因子的作用,血小板聚集在損傷處並相互黏附,形成初步的血小板栓塞,而纖維蛋白絲會黏附在血小板栓塞上,形成更加穩定的血栓,即為「二級止血」。
為什麼甲殼素是目前最理想的止血材料
甲殼素是一種天然的多醣,主要從蝦、蟹等甲殼類動物的外骨骼中擷取,作為一種生物可降解材料,對地球環境相當友好。甲殼素在人體內能自然分解,這一特性減少了二次手術的需求,提升了醫療處理的效率。其優異的生物相容性和降解性使其在醫療應用中極具吸引力,特別是用於止血帶和敷料時。甲殼素能夠減少人體的排斥反應,促進傷口的自然癒合,同時提供有效的保護,這使其成為醫療領域中備受推崇的材料,並且有助於提升患者的康復速度和舒適度。
美國USDA 認證
甲殼素榮獲美國農業部(USDA)的生物基產品認證,證明其生物基含量高且符合環保標準。這項認證為產品在市場上的安全性、環保性和可持續性提供了有力保障,特別是在醫療用品市場中。隨著醫院和醫療機構越來越重視使用可持續發展的材料,USDA 認證成為甲殼素的重要背書,確保其在醫療應用中既安全可靠,又符合當前的環保趨勢。
生質材料 56%
生質原料的主要優勢在於其可再生性與低碳足跡。由於這些原料來自植物或其他生物性資源,它們可以透過自然界不斷補充,避免資源枯竭。同時,生質原料的生產和使用可排放較少的溫室氣體,有助於減少碳足跡。此外,這些材料的生物分解特性使其能夠在自然環境中分解,減少對生態系統的影響,減輕垃圾掩埋場的壓力。這些特性完美的契合循環經濟的理念,推動資源的再利用和減少浪費,為實現永續發展提供了具體的解決方案,有助於保護環境和實現經濟與生態的平衡。
美國USDA的生質材料認證為消費者提供了一個評估和選擇可持續材料的工具,也鼓勵企業向可再生資源轉型,推動環境可持續性。若需進一步的信息或具體產品的認證細節,亦可參考USDA的官方網站或相關的認證機構。
USDA官方網站 : https://www.usda.gov/
甲殼素在醫療應用中的安全性評估
根據SGS測試結果,甲殼素產品在急性毒性、皮膚刺激和眼睛刺激方面均顯示出良好的安全性。這些結果表明,甲殼素在與人體接觸的應用中具有很高的安全保障,對於急性毒性測試,產品未顯示出對生物體的毒性影響;而在皮膚刺激和眼睛刺激的測試中,甲殼素同樣表現出低刺激性,這使其成為醫療、化妝品和食品等行業中理想的材料。
這些可靠的測試結果為甲殼素的廣泛應用提供了堅實的科學依據,進一步強調了其在生物醫學領域的潛力及安全性,能夠有效促進產品的開發與應用,滿足市場對於安全和環保材料的需求。
急性毒性試驗
• 結果:無毒級
• 說明:這表明甲殼素在急性暴露情況下不會對生物體造成毒性影響。通常以口服、皮膚接觸或吸入進行測試。
皮膚刺激試驗
• 結果:無刺激性
• 說明:這顯示甲殼素對皮膚不會引起紅腫、發炎或其他刺激反應,具良好安全性,適用於各類與皮膚接觸的產品。
眼睛刺激試驗
• 結果:無刺激性
• 說明:這表明甲殼素不會對眼睛造成刺激,具有良好的安全性,適合於可能接觸眼睛的應用,如眼藥水等護理產品。
甲殼素:從自然走向醫療的橋樑
甲殼素止血帶和敷料在急救和創傷處理中表現出色,成為當前醫療和外科應用中的理想選擇。這些產品不僅具備快速止血的功能,能有效促進血小板聚集和凝血過程,還展現出優異的生物相容性,與人體組織友好互動,降低排斥反應的風險。
此外,甲殼素的天然抗菌特性有助於減少傷口感染,促進傷口癒合,提供良好的生長環境,利於細胞再生和組織修復。更重要的是,甲殼素材料具有良好的環保性,屬於可生物降解的材料,使用後不會在人體內殘留,對環境友好。隨著醫療行業對安全和可持續材料需求的增加,甲殼素的應用越來越受到重視,未來有望在更多領域中發揮更大作用。
1. 快速止血:甲殼素材料通過與血液中的红细胞和血小板结合,可迅速促進血小板聚集和凝血因子的活化,從而加速凝血過程,便能在幾分鐘内有效止住大出血。
2. 抗菌抗炎性能:天然的抗菌特性,可以減少傷口感染,有效預防细菌感染。
3.生物降解性:可生物降解的材料,不會在人體内殘留,有利於加快創傷癒合。
4.生物相容性:在人體内具有極好的生物相容性,不會引起嚴重的排斥反應。
5.傷口癒合促進:甲殼素能夠促進傷口癒合,提供良好的生長環境,利於細胞再生和組織修復。