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人體血球細胞模擬圖。仿血小板奈米顆粒,增加凝血速度?

要能夠在短時間內控制因為外傷或疾病而造成的大量出血,一直是醫療上的挑戰。控制出血的戰爭,從外傷、疾病到手術,每天都在醫院內上演。如果不能在幾分鐘內有效控制出血,醫療人員很難對患者做進一步的治療。那麼有什麼方法可以有效控制出血,或者加速凝血呢?

人體凝血的機制

人體的凝血過程,就如同大家熟知的,當有傷口出現,血液流往傷口的位置,在幾分鐘內,這個傷口的血流會停止,因為在傷口處會產生血塊來擋住血流。而在血塊的背後和附近的組織會自己修復,之後這個血塊就會消失。其實,凝血的過程比我們知道的複雜,在背後我們看不見的是凝血過程一連串的訊號傳遞和參與的因子。凝血實際上是很多物質之間的交互作用,其中最重要的就是血液中的血小板。血小板會自動聚集在傷口處,形成血塊。

血小板在血液內,相對穩定。但是當傷口出現,血小板會因為它的形狀和對化學刺激的反應,從血流中聚集到血管壁上,彼此之間結合也和血管壁結合。如此,血小板也釋放化學物質,召喚更多血小板來聚集。

但是如果傷口過大,患者有服用其它抗凝血藥物,或者患者沒有能力自己產生血塊來止血呢? 即使傷口很小,仍有可能失血過多。

仿血小板奈米顆粒的作用

合成的血小板示意圖

合成的血小板示意圖。Credit: Peter Allen illustration,UCSB

美國加州大學聖塔芭芭拉分校的研究員,就人體內控制凝血的機制,設計了控制血流,增加凝血的方法。這個方法就是製作一種奈米顆粒來模仿血小板這個在控制凝血上很重要的物質。這種仿血小板的奈米顆粒(platelet-like nanoparticles(PLNs)),在外觀形狀、材質的彈性,還有表面生物物理和化學特性上都盡可能的模仿人體的血小板。當它作用時,還可以召喚其它血小板聚集到傷口,產生凝血塊將血流堵住。除此之外,重要的是,這些奈米顆粒在功能用盡之後,還會自動分解在血液中。

有效增進凝血功能,還可以根據需求特別設計

研究團隊表示,相較沒有給予任何治療,如果給予這個新發明的血小板奈米顆粒來做治療,可以有效縮短65%的凝血時間。

除了凝血功能,這種奈米顆粒的另一個特點是可以針對患者個別需求來做特別設計。例如,可以將抗生素附著到這種仿血小板的奈米顆粒上,將抗生素帶到傷口位置,可以治療傷口的感染。除此之外,就是這種奈米顆粒較現有凝血藥物便宜,儲存時間久。

奈米顆粒的血小板,相較直接給予患者真實的血小板來治療,不知道哪個比較有效? 可能少了不同生物體間的排斥問題。這點還有待更多實驗來驗證。

文章參考:UCSB
圖片來源:wellcome images CC BY-NC-ND 2.0
原文參考:ACS Nano

 

 

 

 

 


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。