近期，我院教師在國際知名期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院SCI一區TOP，IF=8.2）發表論文“Biodegradable quaternized silk fibroin sponge with highly uniform pore structure for traumatic hemostasis and anti-infection”。化學與環境工程系教師杜欣辰為論文第一作者，中國醫學科學院放射醫學研究所張嘉敏博士和南開大學王連永教授為論文通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金（32071358，32360233）等項目和河套學院科技創新團隊的資助和支持。

在緊急情況下，不可控的出血和嚴重的細菌感染會導致高的死亡率。止血材料的使用已被證明可有效降低死亡率。理想的止血材料應具有高的自彈性、強的促進血細胞粘附、聚集和激活的能力、優異的抗感染活性、良好的生物降解性和生物相容性，并具備引導組織再生的潛力。絲素蛋白是一種天然存在的由蠶繭中提取的蛋白質，以其出色的力學性能和生物相容性而聞名，并已被用于制備止血海綿。然而，制備的止血海綿形狀恢復性能差、促進血細胞粘附、聚集和活化能力不足，且缺乏抗感染活性。這是由于海綿的孔結構缺乏均一性和海綿缺乏功能性基團所致。冷凍干燥法是一種用于制備具有多孔結構海綿的常用方法。相關研究表明，海綿的孔結構源自于冷凍干燥過程中冰晶的升華。孔結構的均一性取決于冰晶尺寸的均一性。在聚合物溶液冷凍過程中，恒定的冷卻速率有助于產生尺寸均一的冰晶。因此，制備具有高度均一孔結構海綿的關鍵在于在冷凍干燥過程中保持聚合物溶液的冷卻速率恒定。陽離子型季銨鹽基團已被證明能夠有效地提高材料促進血細胞粘附、聚集和活化，并抵抗細菌感染的性能。

鑒于此，本研究基于絲素蛋白，采用冷凍干燥（具有恒定的冷卻速率）和化學表面改性相結合的方法，制備了一種季銨化絲素蛋白海綿。海綿具有高度均一的孔結構、高的自彈性和強的水吸附能力；具有優異的自發恢復初始形狀的能力；具有強的促進血細胞粘附、聚集和激活的活性；具有強的抗金黃色葡萄球菌和大腸桿菌感染的活性；具有比商品化止血劑（紗布和明膠海綿）更優的止血能力；具有良好的生物相容性和生物降解性和引導組織再生的潛力。