血栓是人体最重要的自然防御系统之一,是一种堵塞内部和外部间隙以维持我们生命的机制。然而,当身体失去大量血液时,凝血过程就无法跟上。这就是新的合成替代品可以发挥作用的地方。
研究人员开发了一种由两部分组成的系统,可以针对内伤,而不会造成任何不必要的伤害。这两种成分与人体的血小板(触发凝血的细胞碎片)相匹配,并且纤维蛋白原(一种有助于凝结形成的蛋白质)。
到目前为止,该合成过程仅在小鼠身上进行了测试,但它有效地触发了天然物质的凝血部分止血反应事实证明,其止血效果明显优于以前的方法。
“使用两种成分的想法允许止血系统随着伤口中浓度的增加而选择性凝胶化,模仿自然凝血级联的最终效果,”说来自麻省理工学院 (MIT) 的化学工程师 Bradley Olsen。
该系统的第一部分是一种称为 PEG-PLGA 的生物相容性聚合物纳米颗粒,经过精心设计,可以与受伤时身体可以提供的任何血小板结合。血小板被吸引到受伤部位,而受伤部位又携带这些结合的纳米颗粒。
该系统的第二部分是一种聚合物,它取代了纤维蛋白原,并通过与纳米颗粒的反应开始形成团块。研究小组将第二种成分描述为交联剂,本质上是将伤口周围形成的颗粒结合在一起。
至关重要的是,研究人员将颗粒设计成一种不会积聚在不该积聚的地方(在错误的位置,血栓也可能对我们的健康有害)的形式,方法是让它们仅在足够高的浓度下交联。
在一项小型的初始小鼠试验中,该合成系统不仅被证明非常有效,而且比正常血栓的持续时间更长。此外,该系统没有引发动物任何不需要的免疫系统反应。
下一步是进行更大的小鼠模型试验。
“我们的想法是,如果有伤口部位,这两种成分都会在血液中循环,靶向成分将开始在伤口部位积聚并与交联剂结合,”说来自麻省理工学院的化学工程师 Celestine Hong。
“当两种成分浓度很高时,就会产生更多的交联,它们开始形成胶水并帮助凝血过程。”
车祸等创伤事件造成的失血每年夺走数百万人的生命。尽快止血至关重要,但尤其是内出血,确定发生了什么以及发生在哪里可能具有挑战性。
该系统会自动针对问题部位,为身体提供一些帮助,直到能够提供更全面的医疗援助。所需要的只是急救人员可以提供的注射。
通过进一步的测试,研究人员认为他们开发的系统甚至可以帮助医疗专业人员更快地识别内出血发生的位置,并且无需昂贵或复杂的设备。
“这些结果特别引人注目的是我们在动物研究中看到的重伤恢复水平,”说麻省理工学院的化学工程师保拉·哈蒙德。 “通过依次引入两个互补系统,可以获得更坚固的凝块。”
该研究发表于先进的医疗保健材料。