近期，我院教师在国际知名期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院SCI一区TOP，IF=8.2）发表论文“Biodegradable quaternized silk fibroin sponge with highly uniform pore structure for traumatic hemostasis and anti-infection”。化学与环境工程系教师杜欣辰为论文第一作者，中国医学科学院放射医学研究所张嘉敏博士和南开大学王连永教授为论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金（32071358，32360233）等项目和河套学院科技创新团队的资助和支持。
在紧急情况下，不可控的出血和严重的细菌感染会导致高的死亡率。止血材料的使用已被证明可有效降低死亡率。理想的止血材料应具有高的自弹性、强的促进血细胞粘附、聚集和激活的能力、优异的抗感染活性、良好的生物降解性和生物相容性，并具备引导组织再生的潜力。丝素蛋白是一种天然存在的由蚕茧中提取的蛋白质，以其出色的力学性能和生物相容性而闻名，并已被用于制备止血海绵。然而，制备的止血海绵形状恢复性能差、促进血细胞粘附、聚集和活化能力不足，且缺乏抗感染活性。这是由于海绵的孔结构缺乏均一性和海绵缺乏功能性基团所致。冷冻干燥法是一种用于制备具有多孔结构海绵的常用方法。相关研究表明，海绵的孔结构源自于冷冻干燥过程中冰晶的升华。孔结构的均一性取决于冰晶尺寸的均一性。在聚合物溶液冷冻过程中，恒定的冷却速率有助于产生尺寸均一的冰晶。因此，制备具有高度均一孔结构海绵的关键在于在冷冻干燥过程中保持聚合物溶液的冷却速率恒定。阳离子型季铵盐基团已被证明能够有效地提高材料促进血细胞粘附、聚集和活化，并抵抗细菌感染的性能。
鉴于此，本研究基于丝素蛋白，采用冷冻干燥（具有恒定的冷却速率）和化学表面改性相结合的方法，制备了一种季铵化丝素蛋白海绵。海绵具有高度均一的孔结构、高的自弹性和强的水吸附能力；具有优异的自发恢复初始形状的能力；具有强的促进血细胞粘附、聚集和激活的活性；具有强的抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌感染的活性；具有比商品化止血剂（纱布和明胶海绵）更优的止血能力；具有良好的生物相容性和生物降解性和引导组织再生的潜力。
