2014年9月29日

微凝胶颗粒促进血液凝结

乍看上去

  • 研究人员开发了模仿血小板并有助于形成血凝块的微凝胶颗粒。
  • 随着进一步发展,该方法可能会导致无法控制的出血(例如外伤)的治疗。
血块中的细胞。 血细胞的彩色扫描电子显微照片缠绕在血块的纤维蛋白网中。 David Gregory和Debbie Marshall,Wellcome Images保留所有权利。

当您不小心割伤自己时,您的身体会启动一个多步过程以在几分钟内阻止出血。在血液中以非活性形式循环的血小板在遇到受损区域时会受到刺激。它们粘附在血管的受伤部位,并释放化学物质以吸引更多的血小板进入该区域。

另一个至关重要的因素是纤维蛋白原,它也在血液中循环并转化为 凝血酶期间血液中的血纤维蛋白。纤维蛋白链在受伤的血管内粘在一起。血小板在血纤蛋白网中结合并扩散。它们变形并触发纤维蛋白基质收缩。这会形成堵塞,从而减慢或阻止出血。随着组织损伤的愈合,纤维蛋白链和其他成分自然降解。

如果不加以控制,严重的创伤可能会致命。因此,科学家正在努力开发改善血凝块形成和伤口处理的方法。 Drs。领导的团队。佐治亚理工学院的安德鲁·里昂和托马斯·H·巴克着手创建类似血小板的结构,可以增加凝血。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)和美国国家心肺血液研究所(NHLBI)资助。结果于2014年9月7日在线发布, 自然材料。

研究人员通过合成直径类似于血小板大小的1微米的可变形微凝胶颗粒,创建了“血小板样颗粒”。然后,他们附着识别并特异性结合血纤蛋白的人类抗体片段(“纳米抗体”)。

该团队使用了一个模仿血管流动状况的腔室来测试血小板样颗粒。如预期的那样,富含血小板的正常人血浆在被凝血酶触发时会形成血凝块。血小板含量低的血浆并没有形成血凝块,但是当补充血小板样颗粒时,血凝块形成能力得以恢复。这些颗粒并不能改善纤维蛋白形成缺陷患者血浆中的凝结。

研究人员发现,血小板样颗粒形成的凝块随时间而塌陷。虽然崩塌比正常血凝块慢,但发现表明血小板样颗粒可能变形和收缩,模仿了正常血凝块的行为。

在创伤性血管损伤的大鼠模型中,血小板样颗粒减少了出血时间和失血量。组织分析表明,这些颗粒存在于损伤部位并增强了血凝块形成。

巴克说:“这种材料的特异性在恰到好处的时间触发凝血方面提供了非常重要的优势。”

需要更多的研究来确定最终在血液中循环的水凝胶颗粒会发生什么。然而,这些颗粒的设计可以作为其他治疗材料的模型。

— Carol Torgan博士

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参考文献: 超软微凝胶显示出类似血小板的行为。 布朗AC,Stabenfeldt SE,Ahn B,Hannan RT,Dhada KS,Herman ES,Stefanelli V,Guzzetta N,Alexeev A,Lam WA,Lyon LA,Barker TH。 纳特·马特(Nat Mater)。 2014年9月7日。doi:10.1038 / nmat4066。 [Epub提前发行]。 PMID:25194701。

资金: 美国国立卫生研究院国家生物医学影像与生物工程研究所(NIBIB)和美国国家心肺血液研究所(NHLBI);约翰和玛丽·布洛克发现研究基金;美国国防部;美国心脏协会;和国家科学基金会。