Overmatig bloedverlies is de belangrijkste doodsoorzaak bij gevechtswonden, wat een beleefde manier is om te zeggen dat soldaten het vaak niet overleven omdat ze leegbloeden. Onderzoekers van KAIST, waaronder een leger-majoor, hebben een volgende generatie spraypoeder ontwikkeld dat ernstig bloeden in ongeveer één seconde kan stoppen. De innovatie zou de overlevingskansen van gewonde soldaten aanzienlijk kunnen verbeteren en biedt ook brede mogelijkheden voor civiele spoedzorg – zodat je keukenmesongelukken eindelijk de hulp krijgen die ze verdienen.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor Steve Park van de afdeling Materiaalkunde en professor Sangyong Jon van de afdeling Biologische Wetenschappen van KAIST, creëerde een poedervormig hemostatisch middel dat snel verandert in een sterke hydrogelbarrière wanneer het op een wond wordt gespoten. Omdat een leger-majoor direct aan het project deelnam, werd de technologie ontworpen met echte slagveldcondities in gedachten. Het poeder hardt bijna onmiddellijk uit, blijft stabiel tijdens opslag en kan snel worden ingezet, zelfs in veeleisende omgevingen zoals gevechtszones en rampgebieden.

Conventionele hemostatische pleisterproducten worden veel gebruikt in de geneeskunde, maar hun platte ontwerp maakt ze moeilijk aan te brengen op diepe, onregelmatige of complexe wonden. Ze kunnen ook gevoelig zijn voor temperatuur en vochtigheid, wat uitdagingen oplevert voor opslag en gebruik in het veld. Om die beperkingen te overwinnen, ontwikkelden de onderzoekers een poeder dat zich kan aanpassen aan wonden van vele verschillende vormen en maten. Eén enkel product kan worden gebruikt op diepe, grote en ongelijke verwondingen, waardoor het veelzijdiger is dan traditionele alternatieven.

De meeste bestaande hemostatische poeders werken voornamelijk door bloed te absorberen en een fysieke barrière te creëren. In plaats daarvan ontwierp het KAIST-team hun materiaal om gebruik te maken van natuurlijke ionische reacties die in bloed voorkomen. Het nieuwe materiaal, genaamd 'AGCL-poeder', combineert verschillende natuurlijk afgeleide, biocompatibele ingrediënten. Deze omvatten alginaat en gellangom (die reageren met calcium voor ultrasnelle gelering en fysieke afdichting) samen met chitosan (dat bindt met bloedcomponenten om chemische en biologische hemostase te verbeteren). Wanneer het poeder in contact komt met bloed, reageert het met kationen zoals calcium en verandert het in ongeveer één seconde in een gel, waardoor de wond snel wordt afgesloten.

De driedimensionale interne structuur stelt het poeder ook in staat om meer dan zeven keer zijn eigen gewicht aan bloed te absorberen (725%). Hierdoor kan het de bloedstroom snel blokkeren, zelfs tijdens hevig, hogedrukbloeden. Volgens de onderzoekers presteerde het materiaal beter dan commercieel verkrijgbare hemostatische middelen en bereikte het een adhesiesterkte van meer dan '40 kPa', wat sterk genoeg is om stevige handdruk te weerstaan.

AGCL-poeder is volledig gemaakt van natuurlijk afgeleide materialen. Laboratoriumtests toonden een hemolysepercentage van minder dan 3%, cellevensvatbaarheid van meer dan 99% en een antibacterieel effect van 99,9%, wat aangeeft dat het veilig is bij contact met bloed. Dierstudies toonden ook snelle wondgenezing aan, samen met verbeterde regeneratie van bloedvaten en collageen. In chirurgische leverwondexperimenten verminderde het poeder zowel bloedverlies als de tijd die nodig was om het bloeden te stoppen in vergelijking met commerciële hemostatische producten. De leverfunctie keerde binnen twee weken na de operatie terug naar normaal en onderzoekers vonden geen bewijs van systemische toxiciteit.

Een ander belangrijk voordeel is duurzaamheid. Het poeder behield zijn prestaties gedurende twee jaar bij kamertemperatuur en hoge luchtvochtigheid, waardoor het direct inzetbaar blijft in zware militaire of rampomgevingen. Hoewel de technologie oorspronkelijk is ontwikkeld voor nationale defensie, geloven de onderzoekers dat het brede toepassingen kan hebben in de spoedeisende geneeskunde. Mogelijke toepassingen zijn onder meer rampenbestrijding, gezondheidszorg in ontwikkelingslanden en behandeling in medisch achtergestelde regio's.

Het project wordt beschouwd als een representatieve spin-off case waarbij defensieonderzoek