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评估血小板健康的新方法可以帮助ER医生

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方法来评估血液中最关键成分之一的健康状况:血小板。这些微小的血细胞在受伤后帮助血液凝块起着巨大的作用。现在,华盛顿大学的研究人员创造了一种新型系统,可以在两分钟内测量血小板功能,并可以帮助医生确定哪些创伤患者在入院时可能需要输血。该团队将于3月13日在Nature Communications上公布其结果。

“我们的系统需要少量的血液来实时观察血小板的健康状况,”联合通讯作者Nathan Sniadecki说,他是华盛顿大学机械工程系的副教授。“我们发现血小板功能可以更好地衡量血小板健康状况,以及创伤患者是否需要输血而不是现有方法。”

血小板是对血管造成任何损害的第一反应者。“他们充当了一种即时补丁,”Sniadecki说道。“它们被激活并坚持损伤,然后它们迅速改变其形状以伸展并伸展到更多的伤口表面或其他血小板。然后它们开始一起回来压紧并增加凝块的强度。”

然而,在经历过创伤的患者中,血小板可能失去完成工作的能力,包括变得不能施加止血所需的力量。“当创伤患者进入ER时,我们使用各种方法来估计他们的出血风险,但这些测试都没有具体告诉我们血小板强度,”共同通讯作者Nathan White博士说,他是紧急情况的副教授威斯康星大学医学院的医学。

White,Sniadecki和他们的团队设计了一种可实时测量血小板力的微流体装置。首先,研究人员将血液样本注入设备。当血液流过它时,细胞撞上了障碍物:从装置底部突出的小块和柱子。这会激活血小板。当它们流过块时,它们感觉到巨大的力,然后块和柱的表面都涂有激活血小板的分子。

“块状和柱状结构就像一个微型伤口表面,”主要作者Lucas Ting说道,他在威斯康星大学进行了这项研究,是一名机械工程博士生。“血小板连接在块和柱之间,它们开始滚雪球。它们聚合形成一个微型插头然后开始收缩并将柱子拉向块。根据柱子移动的距离,我们可以确定功能如何血小板是。“

Sniadecki的实验室在测量细胞力之前已经在微流体装置中使用了柱结构,但这是第一次将块添加到混合物中。没有块,血小板不会粘到柱子上。

“随着血小板在血块周围鞭打,它们被迫迅速改变方向,并激活血小板,”Ting说。

为了测试他们的设备,研究人员从Harborview医疗中心招募了参与者。在提供知情同意书后,93名创伤患者和10名健康参与者在到达中心时进行了血液采样。

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着差异。与健康参与者的血小板相比,创伤患者的血小板减少了力。在创伤患者中,17名患者在医院的最初24小时内需要输血。与未接受输血的创伤患者相比,这些患者的血小板力也最低。

有时创伤患者的血小板较少,因此ER中的一项目前测试是计算血小板的数量。但是当研究人员研究这项研究的血小板计数时,所有血液样本 - 包括来自健康参与者的血样 - 都有相当数量的血小板。

怀特说:“这不仅仅是知道血液中有多少血小板,而是知道它们实际运作的程度。”“对于哪些患者需要输血并不总是很明显,这样的设备可以真正帮助我们快速做出决定。”

目前,该团队正在努力使该设备更加用户友好。

“这仍然是一个原型,你需要接受一些关于如何操作才能获得阅读的培训,”Ting说道,他现在是Stasys Medical Corporation的研发主管,该公司是从这项研究中脱颖而出的公司。“我们的目标是使其具有用户友好性,可与血糖监测设备相媲美,人们将血液样本放在条带上并放入读卡器中。然后读者就会照顾它。”

该团队还希望该装置可用于测量其他医学领域的血小板强度,例如测量血液稀释药物如阿司匹林或Plavix如何影响不同患者或帮助神经外科医生监测患者手术期间的出血并发症。

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