Desarrollan un polvo que detiene hemorragias mortales en un segundo

Las hemorragias excesivas son la principal causa de muerte por lesiones en combate, lo que convierte el control rápido de sangrado en uno de los mayores desafíos de la medicina en el campo de batalla. Un equipo de investigadores de KAIST, incluyendo a un mayor del ejército, desarrolló un innovador polvo en aerosol que puede detener hemorragias severas en aproximadamente un segundo. Esta innovación podría mejorar significativamente la supervivencia de los soldados heridos y también ofrecer un amplio potencial para la atención de emergencias civiles.

El equipo de investigación, liderado por el profesor Steve Park de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales de KAIST y el profesor Sangyong Jon de la Facultad de Ciencias Biológicas, creó un agente hemostático en forma de polvo que se transforma rápidamente en una fuerte barrera de hidrogel al ser rociado sobre una herida.

El mayor del ejército participó directamente en el proyecto, lo que permitió que la tecnología se diseñara teniendo en cuenta las condiciones reales del campo de batalla. El polvo se endurece casi al instante, se mantiene estable durante el almacenamiento y puede ser desplegado rápidamente incluso en entornos exigentes como zonas de combate y áreas de desastre.

Diseño del polvo para heridas profundas y complejas

Los productos hemostáticos convencionales de tipo parche son ampliamente utilizados en medicina, pero su diseño plano dificulta su aplicación en heridas profundas, irregulares o complejas. También son sensibles a la temperatura y la humedad, lo que genera desafíos para su almacenamiento y uso en el campo.

Para superar estas limitaciones, los investigadores desarrollaron un polvo que puede adaptarse a heridas de diversas formas y tamaños. Un solo producto puede utilizarse en lesiones profundas, grandes y desiguales, lo que lo hace más versátil que las alternativas tradicionales.

La mayoría de los polvos hemostáticos existentes funcionan principalmente absorbiendo sangre y creando una barrera física. En cambio, el equipo de KAIST diseñó su material para aprovechar las reacciones iónicas naturales que ocurren en la sangre.

Cómo funciona el polvo AGCL

El nuevo material, denominado "polvo AGCL", combina varios ingredientes derivados de fuentes naturales y biocompatibles. Estos incluyen alginato y goma gellan (que reaccionan con calcio para una gelificación ultrarrápida y sellado físico), junto con quitosano (que se une a los componentes de la sangre para mejorar la hemostasia química y biológica).

Cuando el polvo entra en contacto con la sangre, reacciona con cationes como el calcio y se transforma en un gel en aproximadamente un segundo, sellando rápidamente la herida.

Su estructura interna tridimensional también permite que el polvo absorba más de siete veces su propio peso en sangre (725%). Esto le permite bloquear rápidamente el flujo sanguíneo incluso durante hemorragias severas y de alta presión. Según los investigadores, el material superó a los agentes hemostáticos disponibles comercialmente, alcanzando una resistencia adhesiva superior a '40kPa', suficiente para resistir una presión firme.

Resultados de seguridad y curación robustos

El polvo AGCL está hecho completamente de materiales derivados de fuentes naturales. Las pruebas de laboratorio mostraron una tasa de hemólisis inferior al 3%, una viabilidad celular superior al 99% y un efecto antibacterial del 99.9%, lo que indica que es seguro al entrar en contacto con la sangre.

Los estudios en animales también demostraron una curación rápida de las heridas, junto con una mejor regeneración de los vasos sanguíneos y colágeno.

En experimentos de lesiones hepáticas quirúrgicas, el polvo redujo tanto la pérdida de sangre como el tiempo requerido para detener la hemorragia en comparación con productos hemostáticos comerciales. La función hepática volvió a la normalidad en dos semanas después de la cirugía, y los investigadores no encontraron evidencia de toxicidad sistémica.

Otra ventaja importante es la durabilidad. El polvo mantuvo su rendimiento durante dos años en condiciones de temperatura ambiente y alta humedad, lo que le permite estar listo para su uso inmediato en entornos militares o de desastre.

Potencial más allá del campo de batalla

Aunque la tecnología se desarrolló originalmente para la defensa nacional, los investigadores creen que podría tener aplicaciones amplias en medicina de emergencia. Los usos posibles incluyen la respuesta a desastres, la atención médica en países en desarrollo y el tratamiento en regiones médicamente desatendidas.

El proyecto se considera un caso representativo de un giro en el que la investigación en defensa se ha adaptado para su uso civil. Además del tratamiento de emergencia en el campo de batalla, la tecnología también podría ser útil para controlar hemorragias durante cirugías internas. (Un caso de giro significa expandir o transferir la ciencia y tecnología de defensa nacional para su uso en el sector privado. Ejemplos incluyen computadoras, GPS, hornos microondas, etc.)

La investigación recibió reconocimiento tanto por su innovación científica como por su valor en defensa, ganando el Premio del Presidente del Día Q de KAIST 2025, así como el Premio del Ministro de Defensa Nacional en la Conferencia Académica Nacional de Defensa KAIST-KNDU 2024.

El candidato a doctorado Kyusoon Park (mayor del ejército), quien participó en la investigación, declaró: "El núcleo de la guerra moderna es minimizar la pérdida de vidas humanas" y agregó: "Comencé la investigación con un sentido de misión para salvar al menos un soldado más." Continuó: "Espero que esta tecnología se utilice como una tecnología que salve vidas tanto en defensa nacional como en campos médicos privados."

El estudio fue liderado por el estudiante de doctorado de KAIST, Kyusoon Park, y el candidato a doctorado Youngju Son, bajo la dirección de los profesores Steve Park y Sangyong Jon. Se publicó en línea el 28 de octubre de 2025 en la revista internacional Advanced Functional Materials (IF 19.0), que se especializa en química e ingeniería de materiales.

La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF).