急诊室医生的得力助手：帮助评估血小板健康状况的新型微流控装置
2019-03-19 21:36:43 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，来自华盛顿大学的研究人员开发出一款能够在两分钟内测量血小板功能的新型系统，以帮助医生确定哪些创伤患者在送入医院时可能需要输血。
急诊室医生通常只有几分钟的时间来确定哪些患者需要输血。
但目前医生没有直接的办法来评估血液中对健康而言最关键成分之一：血小板。这种微小的血细胞能够在受伤后的凝血过程中起到巨大作用。
据麦姆斯咨询报道，来自华盛顿大学（University of Washington）的研究人员开发出一款能够在两分钟内测量血小板功能的新型系统，以帮助医生确定哪些创伤患者在送入医院时可能需要输血。该团队的研究成果被发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。
华盛顿大学机械工程系副教授、本论文合作通讯作者Nathan Sniadecki表示，“我们的系统只需要微量血液来实时观察血小板的健康状况。我们发现与现有方法相比，血小板功能能够更好地衡量血小板健康状况，以及创伤患者是否需要输血。”
血小板是对血管造成任何伤害的第一反应者。
Sniadecki补充道，“它们就像是一种即时补丁，它们被激活并粘附在伤口上，然后迅速改变其形状以延伸到更多伤口表面或其他血小板。然后它们又回复形状变得紧实以增加血液凝块的力量。”
经历过创伤的患者，血小板可能会失去其功能，包括变得不能施加止血所需的力量。
华盛顿大学医学院急诊医学系副教授、本论文合作通讯作者Nathan White表示，“当创伤患者进入急诊室时，我们会使用各种方法来评估他们的出血风险，但是这些测试都无法明确告知我们血小板的强度。”
White、Sniadecki和他们的团队设计了一款能够实时测量血小板强度的微流控装置。首先，研究人员将血液样本注入该装置。当血液流过该装置，细胞会遇到障碍，即从装置底部突出的小块和柱子。它们可以激活血小板。当它们流过小块时，会受到一股巨大的力，然后小块和柱子的表面会被涂覆激活血小板的分子。
主导这项研究的华盛顿大学机械工程系研究生、本论文主要作者Lucas Ting指出，“块状和柱状结构就像一个微型伤口表面，血小板附在块和柱子之间，然后它们开始如滚雪球般迅速增大。它们聚合形成一个微型塞子，然后开始收缩并将柱子拉向小块。根据柱子的移动距离，我们得以确定血小板的功能状况。”
Sniadecki的实验室在测量细胞力之前已经将柱结构应用于微流控装置，但是这是第一次将块结构也增加到微流控装置中去。如果没有这些小块，血小板就不会粘到柱子上去。
Ting补充道，“当血小板围绕在小块边缘时，他们被迫迅速改变方向并激活血小板。”
为了测试该装置，研究人员从港景医疗中心（Harborview Medical Center）招募到一些实验参与者。在提供了同意书后，93名创伤患者与10名健康参与者在中心进行了血液采样。
结果显示健康参与者的血液与创伤患者的血液之间存在显著差异。与健康参与者的血小板相比，创伤患者的血小板强度减弱了。所有创伤患者中，有17名患者需要在进医院24小时内进行输血，与未接受输血的创伤患者相比，这些患者的血小板强度是最低的。
有些创伤患者的血小板较少，因此急诊室现有检测之一是计算血小板的数量。但是当研究人员研究这些项目的血小板计数时，所有血液样本，包括来自健康参与者的血样，都拥有相当数量的血小板。
White表示，“除了知道血液中有多少血小板，了解其实际功能也很重要。哪位患者需要输血并非总是显而易见，拥有这样的装置能够帮助我们快速做出决定。”
目前，该团队正在努力使该装置变得对用户更加友好。
Stasys医药公司（该公司在这项研究中脱颖而出）的研发总监Ting表示，“它还只是一个原型，对其进行操作和数据获取也需要经过一些训练。我们的目标是使其具有用户友好性，可以与血糖检测仪相媲美，人们只需要将血样放在试纸条上并将其放入阅读器。然后阅读器就会得出实时数据。”
该团队也希望该装置可用于测量血小板在其他医学领域的强度，如测量血液稀释性药物，如阿司匹林或氯吡格雷（Plavix）对不同患者的影响，或是帮助神经科医生监测患者在手术期间的出血并发症。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-09150-9
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