韓国科学技術院（KAIST）の研究チームは最近、新型スプレータイプの粉末止血材の開発に成功したと発表した。傷にスプレーするだけで、約 1 秒で強力なハイドロゲル バリアを形成し、重度の出血傷をほぼ瞬時に塞ぎます。戦場や様々な緊急事態における救出成功率の大幅な向上が期待できると考えられます。研究チームには現役の陸軍少佐も含まれている。このような背景により、このテクノロジーは設計の初期段階から実際の戦闘ニーズに厳密に合わせることができます。

現在でも、出血性ショックが戦闘傷害による主な死因となっている。非常に短時間かつ極限の環境でいかに迅速に出血を止めるかは、軍の戦場救助と民間の応急処置の両方が直面する問題である。 KAIST物質工学科のスティーブ・パーク教授と生物科学科のサンヨン・ジョン教授が共同率いる研究チームは、次世代の粉末タイプの止血材を開発した。傷口に直接スプレーすると約1秒で素早くゲル化し、高強度の保護膜を形成します。戦場や災害現場などで“持ち歩ける”命綱となることが期待される。

臨床現場で一般的に使用されているパッチ型止血材と比較して、この粉末製剤は複雑な創傷形状に適応する点で明らかな利点を持っています。従来の止血パッチは平らな構造のため、深い傷や不規則な傷にしっかりとフィットするのが困難でした。また、高温や多湿の環境にも弱いため、戦場や災害地などの過酷な現場での使用や保管が制限されます。新開発のパウダーは、さまざまな深さや形状の傷をカバーできます。 1 つの処方で複数の種類の怪我に対処できるため、最前線での応急処置の柔軟性が大幅に向上します。

今回開発した「AGCLパウダー」は、緻密に設計されたイオンゲル機構により超高速止血を実現します。これはさまざまな天然ポリマー材料で構成されています。アルギン酸塩とジェランガムは血液中のカルシウムイオンと迅速に反応して、物理的遮断機能を持つヒドロゲルネットワークを形成します。キトサンは血液成分と結合して、化学的および生物学的止血効果を高めます。粉末がカルシウムを含む血液と接触すると、1秒以内に粉末から三次元ゲル構造への変換が完了し、傷を「密閉」して失血源からの失血をブロックします。

研究チームは、内部構造設計により、AGCL パウダーが自重の 7 倍以上 (約 725%) の血液を吸収できるようにし、高圧や大量出血下でも効果的に血流を遮断できるようにしました。実験の結果、この材料によって形成されたハイドロゲルバリアは、40キロパスカル以上の接着強度を有し、ハードプレスと同等の圧力に耐えることができ、既存の市販止血製品よりも大幅に優れたシール性能を有することが示されています。

安全性の点では、AGCL 粉末は完全に天然の原料から構成されており、血球や組織との良好な適合性を示します。実験データによると、溶血率は3%未満、細胞生存率は99%を超え、抗菌効果は99.9%に達します。動物実験では、この材料を傷の治療に使用した後、傷の治癒が促進され、血管とコラーゲンの再生が大幅に促進されることが観察され、組織の再生に有利な可能性があることが示されました。

臨床シナリオに近い肝臓外科傷害モデル実験では、AGCL 粉末は失血量の減少と止血時間の短縮において市販の止血材よりも大幅に優れていました。手術から2週間後、動物の肝機能指標は基本的に正常レベルに戻り、全身毒性評価でも異常反応は見つからなかったことから、この材料の医療外科や外傷治療への応用の見通しがさらに確認された。

特に、この粉末は室温および高湿度で少なくとも 2 年間は安定しており、良好な性能を維持します。この機能により、軍事キャンプ、戦闘地域の最前線、災害現場、医療資源が乏しい地域での長期保管と迅速な配備に特に適しており、応急処置システムにより信頼性の高い物的支援を提供します。

この技術は当初、防衛のニーズを念頭に置いて開発されましたが、研究チームは、その潜在的な用途が軍事止血をはるかに超えていると考えています。大規模な自然災害の救助から発展途上国のプライマリケア、日常の応急処置や外科手術まで、スプレー式粉末止血剤はその役割を果たすことが期待されており、国防技術の民間医療への「波及」に成功した典型的な事例の1つとみなされている。関連する成果は、「戦場技術」から社会公衆衛生分野への拡大の代表例としても評価されている。

この研究はジャーナル「Advanced Functional Materials」に掲載されており、論文のタイトルは「超高速止血と創傷治癒の加速のためのイオンゲル化パウダー」です。このプロジェクトは韓国国立研究財団（NRF）などから資金提供を受け、2024年のKAIST-KNDU国防学術会議で韓国国防大臣賞を受賞したほか、2025年のKAIST「Q-Day」会長賞も受賞した。科学的革新と国防のための実用的価値という二重の特質が認められました。

研究に参加した博士課程の学生で現役の陸軍少佐でもあるキュスン・パーク氏は、現代戦争の核心の一つは死傷者を最小限に抑えることだと語った。 「私は『一人でも多くの仲間の命を救う』という使命を持ってこの研究に打ち込んでまいりました。」同氏は、この技術が将来、戦場で兵士の命を救うだけでなく、民間の医療システムでも役割を果たし、より多くの命を守るための重要なツールとなることを期待している。

/ScitechDaily から編集