1. 研究目的与意义
近年来，由于自然灾害、军事冲突、恐怖袭击等频发，给人类社会造成难以估量的生命财产损失。尤其是在现代战争中，因各种杀伤性武器的广泛应用，使得四肢战伤比例大为增加，达到60%~70%，位居部位伤之首，而阵亡伤员中因四肢伤大出血致死的约占10%。
止血带因其快速、有效、便于携带，是控制肢体大出血最常用、最有效的急救器材，被称作是“可以救命的魔鬼装备”。在伊拉克和阿富汗战争冲突中，美军在“火线救护”的第一时间以止血带来控制四肢致命性出血，美军在战场上肢体伤伤员的死亡率大大降低。但是，止血带的应用主要是以牺牲肢体血液灌注为代价，因此止血带的使用一般会受限于应用时机和时限。通过对美军在伊拉克战场上急救的生存分析结果显示，止血带应在伤员发生失血性休克前应用，伤员发生失血性休克后应用止血带伤员生存率仅为休克前应用的4%。战场应用止血带必须严格遵循止血带应用时限要求，即扎止血带时间不宜超过2h，超过该时限即为超时应用，那时缺血的肌肉组织将进入不可逆的坏死病理进程。且一旦松解止血带后，由于各种原因导致的缺血组织血液再灌注时会引起比缺血时更严重的损伤，也称为缺血-再灌注损伤，作为一个复杂的级联反应，主要体现在受伤肢体损伤加重，或因受伤局部大量代谢产物进入循环导致远隔脏器损伤。
国际形势日益严峻，现代战争随时可能爆发。随着军事科技的不断发展壮大，战场上的爆炸性武器杀伤力强，战伤休克发生率（10~20%）远高于平时创伤休克发生率（0.4%左右），同时作战环境复杂恶劣，且我军未来远海作战，远离陆基卫勤保障基地，舰船伤员后送困难，供电等保障工作难以确保准备到位，更面临因止血带应用时间延长的救治难题。因此，针对已发生战伤休克的伤员，寻找指示止血带“超时”的可视化、易穿戴装置，对于提高伤员的生存率以及我军战伤救治水平有着极其重要意义。
2. 研究内容和问题
本项目的研究内容选用选择具有较好拉伸能力的PDMS（聚二甲基硅氧烷）作为止血带的柔性环状可穿戴基底，制备在其锁扣式止血带功能基础上进行材料改进，基于尿素酶与尿素作用产生pH变化导致pH试纸显色原理，利用海藻酸钠凝胶作为pH变化的传递载体，控制凝胶中尿素酶的量和凝胶的孔径，调控尿素酶与尿素作用产生的OH-在凝胶中的扩散速度，进而控制显色时间。并且在PDMS基带上开设显色窗口，从而满足当前军用和民用应急救援时止血带时间指示的基本需求，本项目的成功开展有助于提升我国应急救援能力。
存在问题：显色速度：如何控制显色速度在1.5-2 h内，需要调整海藻酸钠凝胶中OH-的扩散速度。
3. 设计方案和技术路线
将尿素酶包埋在海藻酸钠凝胶中，通过滴加尿素溶液，使其与尿素酶相互作用产生OH-离子，控制OH-离子在凝胶中的扩散速度，使pH试纸在相应的时间内显色。在相应参数调整好之后，将其固定在PDMS基带的显色窗口上，用于指示止血带的作用时间。
4. 研究的条件和基础
(1)本校图书馆可提供一流的图书文献资料，且可随时查阅；
(2)南通大学公共卫生学院拥有第五实验室机房，提供了良好的硬件条件，可使用第五实验室里的电脑免费上网，数据的分析工作可得到保障；
(3)在电化学研究方面，拥有CHI660电化学工作站三套、CHI1212双恒电位仪、电化学扫描显微镜、石英微天平、UV-2450紫外仪，可研究电极电子传递及多路电化学信号监测。本校公共实验平台拥有透射电子显微镜、扫描电子显微镜和荧光共聚焦显微镜等表征设备。
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