عوارض خونریزی ناشی از حوادث (تروما)، بیماری¬های مادرزادی مانند اختلال در فاکتور‌های انعقادی خون و خونریزی‌های کنترل نشده در جراحی‌ها، عامل اصلی مرگ و میر‌ها قبل از درمان است. از دست رفتن حجم بالای خون سبب آسیب به اندام‌های حیاتی بیمار، ایجاد شوک و در نهایت مرگ می‌گردد.
مقدمه
عوارض خونریزی ناشی از حوادث (تروما)، بیماری‌های مادرزادی مانند اختلال در فاکتور‌های انعقادی خون و خونریزی‌های کنترل نشده در جراحی‌ها، عامل اصلی مرگ و میر‌ها قبل از درمان است. از دست رفتن حجم بالای خون سبب آسیب به اندام‌های حیاتی بیمار، ایجاد شوک و در نهایت مرگ می‌گردد. براساس آمار سازمان جهانی بهداشت حدود 40% از مرگ و میر‌ها در حوادث ناشی از خونریزی‌های کنترل نشده است؛ بنابراین بدیهی است کنترل موثر خونریزی به عنوان خط اول درمان نقش اساسی را در نجات جان مصدومان ایفا کند. از اینرو تحقیقات بین رشته‌ای وسیعی بر روی توسعه مواد و فناوری‌های مرتبط با توقف بندآورنده خونریزی (هموستاز) متمرکز شده اند. شکل (1)، فرایند کلی هموستاز خون را نشان می‌دهد که شامل 3 مرحله 1. اصلی ادهیژن (Adhesion) یا چسبندگی، 2. اگرگیشن (Aggregation) یا تجمع و 3. سکرشن (Secretion) یا ترشح و مرحله تکمیلی هموستاز ثانویه (آبشار انعقادی) می‌باشد.
شکل1. مکانیزم کلی هموستاز خونریزی
محصولات بندآورنده خون
انواع مختلفی از بندآورنده‌ها در اشکال مختلف از جمله پودر، مایع، باند، تامبون، شریان‌بند و غیره طراحی شده‌اند، با این وجود نیاز به طراحی محصولی با ویژگی‌های ایده‌آل، همچنان مشاهده می‌شود.
1 .2 تکنولوژی ها
امروزه کامپوزیت‌های پلیمری به علت خواص ویژه‌ای مانند استحکام، سفتی و پایداری حرارتی و ابعادی، در صنایع مختلفی به کار می‌رود. با ظهور و به‌کارگرفتن نانوتکنولوژی، کامپوزیت‌های پلیمری بسیار جذاب‌تر خواهند شد. نانوکامپوزیت‌های پلیمری مواد چندفازی هستند که درون ساختار خود حاوی نانوذرات می‌باشند و می‌توانند پایه پلیمری و یا غیر‌پلیمری داشته باشند. این مواد فرصت‌های جدیدی در حوزه مهندسی مواد ایجاد کرده، ویژگی مواد اولیه موجود را تا چندین برابر افزایش داده و امکان بهبود ویژگی‌های ساختارهای کامپوزیتی را فراهم می‌آورند. این ویژگی‌ها شامل ویژگی‌های مکانیکی، الکتریکی و حرارتی می‌باشد که بسته به ترکیب مواد مورد استفاده در سنتز کامپوزیت تغییر می‌کنند.
در کامپوزیت‌های نانوساختاری فاز تقویت‌کننده در مقیاس نانومتر می‌باشد و توزیع یکنواخت این نانوذرات در فاز زمینه پلیمری باعث می‌شود فصل مشترک فاز زمینه و فاز تقویت‌کننده در واحد حجم، مساحت بسیار بالایی داشته باشد. علاوه بر این فاصله بین ذرات فاز نانومتری تقویت‌کننده با اندازه ذرات قابل مقایسه خواهد بود.
ارزش نانوکامپوزیت‌های پلیمری فقط به خاطر بهبود خواص مکانیکی نمی‌باشد و در کامپوزیت‌ها کارایی مورد نیاز، خواص مکانیکی، هزینه و قابلیت فرآوری از موضوعات بسیار مهم می‌باشد که نانوکامپوزیت‌های پلیمری توانسته‌اند بر این محدودیت‌ها غلبه کنند. جهت ساخت نانوکامپوزیت‌ها روش‌های مختلفی وجود دارد که با توجه به نوع فاز زمینه متفاوت هستند و اگر فاز زمینه پلیمری باشد، روش‌های عمده آن عبارتند از روش حلالی، اختلاط مذاب و پلیمریزاسیون درجا و اگر زمینه فلزی باشد، دو روش عمده عبارتند از هم‌زدن مذاب و نفوذ مذاب می‌باشد. شکل (2) نمایی از متدولوژی انجام شده جهت تولید نانوکامپوزیت به روش ترکیب مستقیم را نشان می‌دهد.
شکل2. تولید نانوکامپوزیت به روش متداول ترکیب مستقیم
با توجه به فناوری‌های معرفی شده تولید نانوکامپوزیت‌ها، سنتز نانوفایبرهای پیتیدی مورد استفاده در محصولات بندآورنده خون نیز از مراحل متعددی حاصل می‌شود که می‌توان به فرایند سنتز پیتیدی و ساخت نانوالیاف، فرایند آماده سازی ذوب پلیمری، فرایند شکل دهی پانسمان، تثبیت نانوفایبرها و فرایند‌های حلال زدایی، استرلیزه کردن و بسته بندی می‌باشد.
2 .2 استاندارد ها و آزمون‌ها
محصولات هموستازی به علت اهمیت کاربرد و درجه حساسیت آن، نیازمند انجام تست‌ها و آزمایشات متعددی هستند تا بر اساس استاندارد‌های تعریف شده، کارایی و عملکرد آنها سنجیده شود.
3 .2 کاربرد گسترده در حوزه درمانی
عموما کاربرد محصولات بندآورنده خون و مشتریان آن معطوف به بخش‌های درمانی و بیمارستانی می‌باشد که در این خصوص می‌توان به عمده مشریان این محصولات از جمله عموم تکنسین‌های اورژانس، امدادگران هلال احمر، جراحان و پزشکان، دندان پزشکان، جراحان زیبایی و غیره اشاره کرد.
4 .2 کاربرد فناوری نانو
یکی از کاربرد‌های نانوفناوری در حوزه محصولات هموستازی، استفاده از نانوکامپوزیت‌های نوین و قدرتمند با قابلیت قطع موثر خونریزی می‌باشد. در حقیقت ماده اصلی این محصولات پانسمانی یک قطعه پیتیدی است که از دانش زیست فناوری جهت تولید این نانوفایبرها استفاده می‌شود. مکانیزم عمل آن به‌واسطه خاصیت چسبندگی به اجزای خون می‌باشد بطوریکه این بندآورنده ماتریکسی را تشکیل می‌دهد که اجزای خون از جمله گلبول‌های قرمز و پلاکت‌ها به آن اتصال می‌یابند، بدین ترتیب به واسطه تشدید فعالیت پلاکت‌ها و سایر اجزای خون منجر به تحریک آبشار انعقادی می‌گرد. استفاده از نانوفایبرهای پیتیدی در ساختار نانوکامپوزیت باعث ایجاد محصولات زیست سازگار با قابلیت هموستازی بالا شود بطوری که می‌تواند میزان خونریزی را تا 90% در مدت زمان زیر یک دقیقه کاهش دهد.
3. بازار و چشم انداز آتی
با توجه به گزارش بین المللی Grandviewreseach منتشر شده در سال 2021، حجم بازار جهانی محصولات هموستازی و کنترل کننده خونریزی 6.13 میلیارد دلار در سال 2021 ارزیابی شد که پیشبینی می‌شود که با تجربه یک نرخ رشد مرکب سالیانه 8.8% به 14.48 میلیارد دلار در سال 2030 برسد. شکل (3) روند کلی این بازار را طی دوره 2020 تا 2030 نشان می‌دهد.
شکل3. روند جهانی محصولات بنده آورنده خون طی سال های 2030-2020
هموستاز‌ها و بندآورند جهت جلوگیری از خونریزی ناشی از جراحات و فرایند‌های جراحی استفاده می‌شود. انتظار می‌رود که این بازار رشد چشمگیری را در هفت سال آینده تجربه کند که علت آن افزایش تقاضا ناشی از افزایش میزان جراحی‌های صورت گرفته می‌باشد. رشد جمعیت سالمندان و شیوع بالای بیماری‌های مزمن جز محرک‌های اصلی این بازار به حساب می‌آید. بر اساس آمار مرکز پیشگیری و کنترل بیماری‌ها (CDC )، بیش از %45 جمعیت مردم آمریکا حداقل از یک بیماری مزمن که نیازمند مراقبت جدی می‌باشد رنج می‌برند. بیماری‌های مزمن در نهایت منجر به اعمال جراحی بر روی بیمار می‌شوند، این امر باعث افزایش تعداد جراحی‌ها می‌شود. رفع فتق، دیابت، آسیب‌های نخاعی، چشمی، اورولوژی و سوختی مواردی از این بیماری‌ها می‌باشند که نیازمند محصولات بندآورنده پیشرفته می‌باشند. همچنین گسترش ویروس کویید 19 تاثیری عمده‌ای بر این بازار داشت. بیماران مسن نیازمند مراقبت شدید‌تری می‌باشند و در برابر زخم‌ها و جراحات آسیب‌‌پذیر می‌باشند و این زخم‌ها جهت ترمیم به مدت زمان طولانی‌تر نیاز دارند.