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当供血不足时，血小板就更少了。这些对血液凝固至关重要的细胞碎片保质期很短。全血可以冷藏长达一个月，而血小板最多只能保存一周。

北卡罗莱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副教授阿什利·布朗说:“即使你有大量的捐款，你也不能把它们储存很久。”

为了解决这个问题，布朗和她的团队创造了一种可以长时间储存的人工替代品。在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)最近发表的一篇论文中，他们描述了在啮齿动物和猪身上使用合成血小板止血和促进愈合的情况。

天然血小板在血液中循环，通过形成血块来预防或止血。有时，身体需要更多的维生素d。患有创伤性损伤、癌症和某些导致血小板流失的慢性疾病的人通常需要输血。通常情况下，收集血小板的过程被称为单采，在这个过程中，献血者的血液通过一根管子进入一台分离血小板的机器。这些血液被输送到一个袋子里，剩下的血液被送回献血者体内。

它们有限的保质期也意味着它们不经常存放在农村医院，也不容易运输。布朗的目标是制造一种易于储存和运输的替代品，可以在救护车或战场上更快地提供给病人，无论血型如何。

为了制造人造血小板，布朗和她的团队使用一种叫做水凝胶的软乎乎的水基凝胶来形成纳米颗粒，模仿天然血小板的大小、力学和形状。然后，他们设计了一种与纤维蛋白(一种帮助血小板形成凝块的蛋白质)结合的抗体片段，并用这种纤维蛋白抗体修饰纳米颗粒的表面。当损伤发生时，血小板冲向损伤部位形成暂时的堵塞。纤维蛋白也在这个过程中被激活，并在伤口部位积聚，最终形成血块。

为了找到止血所需的最佳人工血小板剂量，研究人员在老鼠身上测试了一系列剂量。然后，他们给小鼠、大鼠和猪注射人造血小板，并将它们与接受天然血小板和未接受这两种治疗的动物进行比较。研究中所有的动物都有严重的内出血。他们发现，合成血小板能够通过血流到达伤口部位，促进凝血并加速愈合。

接受人工血小板和天然血小板治疗的动物的治愈率相似。总的来说，两组的情况都比未治疗组好。有趣的是，研究人员只需要使用大约十分之一的人造颗粒就能获得与天然血小板相同的愈合效果。布朗说:“我们的作用机制是与纤维蛋白结合，所以我们的颗粒在这种结合中可能更有效。”实验室制备天然血小板的方式也存在差异，这可能会影响血小板的质量，这可能会加剧这种差异。

匹兹堡大学医学中心的创伤和普通外科医生马修·尼尔(Matthew Neal)说，复制天然血小板的功能一直是一个挑战，但经过几十年的研究，合成替代品的想法正在接近现实。

“你必须让这些颗粒的表面装饰恰到好处。你需要让它们看起来像血小板，让它们的行为像血小板一样，”他说。“与此同时，我们当然希望避免任何有害后果。”这可能包括引发免疫反应或在伤口以外的身体部位凝血。体内异常的凝血会导致中风和心脏病发作。

在最近的研究中，研究人员没有观察到接受合成替代品的动物有任何不利的健康影响。布朗说，进入动物伤口的颗粒最有可能在伤口愈合后形成结痂。一些颗粒没有到达伤口部位，但在给予合成血小板约一小时后，在动物的尿液中发现了这些颗粒。布朗说，这是个好消息，因为这意味着这些颗粒不会在体内滞留。

人造血小板的另一个好处是它们可以被冷冻干燥，然后在需要的时候再水化。与血浆和红细胞不同，天然血小板很难冷冻保存，因为它们在解冻后会失去活性。因此，天然血小板必须在室温下保存，一些研究人员正在试图找到更好的冷冻血小板的方法。

美国血液学学会发言人、克利夫兰诊所陶西格癌症研究所肿瘤学家基思·麦克雷说:“合成替代品可以冷冻，甚至以液体或冻干的形式储存在室温下，并且在输血时保持功能，这将是一个巨大的进步。”

麦克雷可以想象人造血小板的几种用途，比如在救护车上，在战场上，或者在远离红十字会中心的偏远地区，红十字会中心为美国各地的医院和医疗中心提供血液制品。另一个应用可能是化疗导致血小板计数低的癌症患者。他解释说，这些患者会对输入的天然血小板产生抗体，这种抗体会迅速消除它们，使它们失效。

北卡罗来纳大学研究小组开发的血小板尚未在人体中进行测试，但布朗和她的同事共同创办了一家名为SelSym Biotech的初创公司，将他们的产品推向临床试验。另一家公司，俄亥俄州克利夫兰的海马治疗公司，正在根据凯斯西大学的Anirban Sen Gupta的研究开发冻干合成血小板。森·古普塔的团队已经在动物身上测试了他们的产品，但还没有在人身上测试。

麦克雷说，人体试验可能只需要几年的时间，只有到那时，科学家才能知道人造血小板是否已经准备好了。