麻省理工学院的安妮·特拉弗顿 一项新的分析为最有效止血的纳米颗粒的大小提供了指导
致谢:麻省理工学院克里斯汀·丹尼洛夫 创伤是美国人死亡的主要原因
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在45岁和45岁以下的人群中，这种伤害每年造成全世界300多万人死亡
为了减少这种伤害的死亡人数，许多研究人员正在研究可注射的纳米粒子，这种纳米粒子可以定位在内部伤害的部位，并吸引细胞来帮助停止流血，直到患者可以到医院接受进一步治疗
虽然这些粒子中的一些已经在动物研究中显示出前景，但还没有一种在人类患者中进行过测试
其中一个原因是缺乏关于这种粒子的作用机制和潜在安全性的信息
为了进一步阐明这些因素，麻省理工学院的化学工程师们现在首次对不同大小的聚合物纳米颗粒如何在体内循环以及如何与血小板(促进血液凝固的细胞)相互作用进行了系统研究
在一项对老鼠的研究中，研究人员发现，直径在150纳米左右的中等大小的颗粒对止血最有效
这些颗粒也不太可能到达肺部或其他非目标位置，而较大的颗粒通常会到达这些位置
麻省理工学院教授、化学工程系主任、麻省理工学院科赫癌症综合研究所成员保拉·哈蒙德说:“对于纳米系统，肝脏和脾脏中总会有一些积累，但我们希望更多的活性系统积累在伤口处，而不是体内的这些过滤部位。”
哈蒙德；布拉德利·奥尔森，亚历山大和我
迈克尔·凯瑟化学工程教授；哈佛医学院外科教授、麻省总医院创伤、急诊外科和外科重症监护主任乔治·维尔马霍斯是这项研究的资深作者
麻省理工学院的研究生Celestine Hong是这篇论文的第一作者，这篇论文发表在ACS Nano杂志上
尺寸效应 可以止血的纳米粒子，也称为止血纳米粒子，可以用多种方法制造
最常用的策略之一是创建由生物相容性聚合物制成的纳米颗粒，该聚合物与吸引血小板的蛋白质或肽结合，血小板是启动血液凝固的血细胞
在这项研究中，研究人员使用一种叫做聚乙二醇PLGA的聚合物，与一种叫做GRGDS的肽结合，来制造他们的粒子
以前大多数关于聚合物颗粒止血的研究都集中在300-500纳米的颗粒上
然而，很少有研究系统地分析了尺寸如何影响纳米颗粒的功能
“我们真的试图看看纳米粒子的大小如何影响它与伤口的相互作用，这是一个以前没有探索过的聚合物纳米粒子用作止血剂的领域，”洪说
对动物的研究表明，较大的纳米颗粒有助于止血，但这些颗粒也容易在肺部积累，从而导致不必要的凝血
在这项新的研究中，麻省理工学院的团队分析了一系列纳米颗粒，包括小颗粒(小于100纳米)、中颗粒(140至220纳米)和大颗粒(500至650纳米)
首先，他们在实验室分析了这些颗粒，以研究它们如何在各种条件下与活性血小板相互作用
他们的一项测试测量了血小板流经管道时颗粒与血小板的结合程度
在该测试中，最小的纳米颗粒导致最大百分比的结合血小板
在另一项测试中，他们测量了纳米颗粒附着在血小板表面的程度
在这种情况下，最大的纳米颗粒粘得最好
然后，研究人员问了一个稍微不同的问题，并分析了附着在表面的物质中有多少是纳米颗粒，有多少是血小板，因为最终目标是吸引尽可能多的血小板
使用这个基准，他们发现中间粒子是最有效的
“如果你吸引了一堆纳米粒子，而它们最终因为相互聚集而阻碍了血小板的结合，那就没什么用了
我们希望血小板进来，”洪说
“当我们做这个实验时，我们发现中等颗粒大小的血小板含量最高
" 止血 然后，研究人员在老鼠身上测试了三种尺寸的纳米颗粒
首先，他们将这些粒子注射到健康的老鼠体内，研究它们在体内循环的时间以及它们会在哪里聚集
他们发现，正如先前的研究中所见，最大的颗粒更可能积聚在肺部或其他非目标部位，并且它们的循环时间更短
与他们在MGH的合作者一起工作，研究人员然后使用一个内部损伤的大鼠模型来研究哪种颗粒在止血方面最有效
他们发现，中等大小的颗粒似乎效果最好，而且这些颗粒在伤口处的累积速度也最快
“这项研究表明，较大的纳米粒子不一定是我们想要关注的系统，我认为这一点在以前的工作中并不清楚
哈蒙德说:“能够将我们的注意力转移到这个中等尺寸的系列，可以打开一些新的大门。”
研究人员现在希望在更大的动物模型中测试这些中等大小的粒子，以获得更多关于它们的安全性和最有效剂量的信息
他们希望最终，这种粒子可以作为第一线治疗手段，在患者到达医院的足够长的时间内停止外伤出血
“这些粒子旨在解决可预防的死亡
洪说:“它们不是治疗内出血的万灵药，但它们意味着给病人额外的几个小时，直到他们可以去医院接受充分的治疗。”
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