研究人员创造了可以用于止血和改善伤口愈合的人工血小板。尽管它们在动物模型中已显示成功，但尚未开始对人类进行测试。输血在严重出血、手术或化疗患者中是必要的。目前，这些情况下使用的是来自血液捐献者的血小板，最好与患者的血型匹配。然而，血小板短缺、保质期有限以及特定的储存要求。“我们创建了适用于任何血型的人工血小板，旨在直接到达受伤部位以帮助愈合，”艾什莉·布朗解释道。她是关于合成血小板的论文作者，同时也是北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程项目的副教授。她解释道：“这些合成血小板也易于存储和运输，这意味着它们可以更快地在临床情况下提供给患者，例如在救护车上或战场上。”
合成血小板由模仿人类血小板的大小、形状和机械特性的水凝胶纳米颗粒构成。水凝胶是由水和少量聚合物分子组成的水基凝胶。
根据布朗的说法，他们开发的合成血小板能够像自然血小板一样改变形状。
研究团队改变了合成血小板的表面，加入抗体片段，这些片段可以结合一种叫做纤维蛋白的蛋白质，纤维蛋白是身体在伤口部位合成的，用于促进凝血。
由于这些抗体片段，合成血小板能够在血液中移动，直到达到伤口，然后可以执行其功能。
“抗体与纤维蛋白结合，人工血小板加速了凝血过程。”
此外，除了在纤维蛋白网络内形成血块外，人工血小板还会随着时间的推移收缩血块——类似于自然血小板。“这加快了愈合过程，使身体能够在组织修复和恢复方面取得进展，”布朗解释道。
研究人员最初通过体外测试证明了抗体片段的有效性，并且展示了抗体片段和合成血小板可以在规模上生产，以使其在大规模使用中可行。
科学家们随后利用小鼠模型确定停止出血所需的人造血小板的最有效剂量。
在小鼠和猪模型中的后续研究证明，人工血小板能够到达伤口部位，加速凝血，不会在其他区域引起凝血问题，并加快愈合过程。
“在小鼠和猪模型中，给与血小板输血的动物与接受合成血小板输血的动物的愈合速度相似，”布朗解释道。“而且这两组的结果均优于未接受任何输血的动物。我们还发现，小鼠和猪模型表明合成血小板能够被动物通过正常的肾功能安全清除。未观察到合成血小板使用的负面健康影响。”
“此外，基于我们初步的估算，我们预计合成血小板的成本——如果获得临床使用的批准——将与目前血小板的成本相似，”布朗说。
“我们正在完成临床前的有效性测试，并正在进行预临床安全工作的资金筹集，这将使我们能够获得批准。”文章《超软血小板状颗粒在啮齿动物和猪的创伤模型中止血》已发表在《科学转化医学》杂志上。论文的共同第一作者为金伯利·内伦巴赫、希玛·南迪和艾米莉·米哈尔科。内伦巴赫和南迪曾是NC州立大学和UNC联合生物医学工程项目的博士后研究员，而米哈尔科是该项目的前博士生。该论文还由布朗实验室的实验室经理詹妮弗·索林格和联合生物医学项目的前博士生尼娜·莫伊塞维奇共同署名。研究人员的目标是在两年内获得FDA的批准，以开始临床试验。NC州立大学和UNC的工程项目包括安娜·谢里丹和萨尼卡·潘迪特，她们正在联合项目中攻读博士学位。邓鲁·科赫是NC州立大学的前研究生，也参与了该项目。此外，来自NC州立大学兽医医学院的临床科学教授洛伦·施纳贝尔，以及来自弗吉尼亚大学的贾加特帕拉·谢提、利安德罗·莫雷蒂和托马斯·巴克，还有来自杜克大学的毛瑞娜·霍夫曼，以及查普曼大学的安德鲁·莱昂也都参与其中。
此外，布朗、南迪、莱昂和巴克是SelSym Biotech的共同创始人，这是一家专注于开发和推广合成血小板用于临床使用的初创公司。内伦巴赫也是SelSym Biotech的股东。该研究获得了来自多个来源的资助，包括国家心脏、肺和血液研究所（拨款R01HL130918、R01HL146701、R01HL162809和F30HL163869）、国家普通医学科学研究所（拨款1T32GM133366）、国家卫生研究院（拨款T32OD011130）、国防部（拨款W81XWH-15-1-0485）、北卡罗来纳生物技术转化研究拨款（TRG-573547）、国家科学基金会（拨款1847488）、美国心脏协会（拨款AHA18PRE33990338）、美国退伍军人事务部和北卡罗来纳州立大学校长创新基金。
