在有血液流动的情况下，凝块是如何变硬的?一种新的工程组织模型有了答案

凝血是人体生理学中最重要的保护过程之一。当凝血出现问题时，无论是因为凝血过多而导致中风，还是因为凝血不足而导致内出血，后果都是灾难性的。

现在，布法罗研究人员大学已经建立了这一过程的体外模型，这将有助于临床医生改善患有一定出血障碍的患者的预设规划和护理，特别是血小板缺陷（血细胞那种凝块）和影响患者形成凝块的能力的凝块。这项工作还提供了一张可能发生在血小板之间的图片血管具有前所未有的细节。

在5月份发表自然通信，本文揭示了UB生物工程的模型如何构建模拟模仿的复杂性血凝块在受伤部位。

剪应力

“血流 - 和墙壁上的剪切应力血液船只 - 是大量的因素心血管系统，“若冈赵，博士说，博士，博士教授，”助理教授，“生物医学工程系，工程和应用科学学院联合部门和UB的雅各主义医学和生物医学科学学院。他与来自其他UB部门的研究人员合作，包括合作作者Sriram Neelamegham，Ph.D.，化学和生物工程教授。

在进行手术之前，外科医生需要了解患者的出血史和血液的凝血能力。治疗各种血液疾病的血液学家还需要了解具体的治疗方法将如何改变患者形成凝块的能力。目前，有一些设备可以用于临床和家庭护理环境，以帮助描述患者的血液凝块的特征。

但是，赵先生，这些设备缺乏现实地模拟凝块形式以及剪切流程如何影响它们的能力，这限制了它们的实用性。他解释说剪切应力是血液对血管壁流动的力的结果，就像水流经房子里的管道一样，随着时间的推移，会对这些管道施加力和压力。

“在过去的几十年里，人们已经知道沿着血管壁的剪切力会影响血小板与损伤部位的粘附，”赵说，“但我们还不清楚它是如何影响凝血过程和结果的。”

“这很重要，因为正常的凝血直接取决于凝块的硬度，”他说。“如果血栓太软，它就会被洗掉。如果太硬，就会形成血栓，阻碍血液流动，并可能导致并发症，包括中风和心脏病发作。”

在存在血流剪切力的情况下，保持这种微妙的平衡变得更具挑战性。

赵说血小板，凝血细胞，非常聪明。当没有受伤的时候，他们悄然流通了。但如果他们暴露于胶原蛋白，那就意味着受伤，他们激活了。他们赶到了该网站，但不同的血流率可以改变他们的活动。

模拟流动和刚度

“我们的系统的创新是我们可以模拟流量条件和凝块的刚度，这给出了发生的事情的最逼真的画面。没有其他型号可以这样做，”赵说。

该系统模拟血小板粘附受伤血管壁并形成凝块的动态过程，同时提供已形成凝块的实时力学性能信息。因此，它可以在剪切流动过程中模拟凝块形成和凝块力学。

赵和他的同事采用了微型制作技术做了这一点，创造了机械传感平台，允许同时控制凝块和凝块力学的形成，模仿加强过程。

UB系统的关键创新是开发了可以测量血块硬度的柔性微柱。

赵说:“当血小板粘附在微胶原蛋白上时，这些微柱支持着它。”“微柱可以作为力传感器，它们可以感知微凝块的收缩和僵硬。没有其他系统可以测量血块的硬度，因此也就无法测量血块的柔软度和硬度。”

他和他的同事开发的模型集成了模拟血管的工程微通道和微柱力传感器，以测量血管的刚度凝块。该系统使用人类志愿者的血液样本进行了测试。

UB团队使用该设备模仿如何在与普通凝固相比继承出血障碍的人中发生的凝结。

该团队计划通过从各种凝血障碍患者测试更多样本来进一步验证系统的临床实用性。

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