江蘇
我們血管系統中的血液維系著生命。但當血液流出血管時，它必須迅速形成一道堅固的保護屏障，也就是血凝塊。血凝塊對于止血和組織再生都至關重要，但天然血凝塊的形成速度緩慢，力學強度也比較脆弱，這可能會帶來危及生命的嚴重出血，也限制了血凝塊在更廣泛醫學場景中的應用。
在一項新發表于《自然》雜志的研究中，一個研究團隊開發出一種快速工程化血凝塊的方法。這種工程化血凝塊不僅能在幾秒內形成，其力學強度也遠超天然血凝塊，并且具有支持傷口愈合的生物功能。
聚焦紅細胞
在天然血凝塊的形成過程中，啟動凝血的主要是被稱為血小板的特化細胞，它們會與其他凝血因子協同作用，黏附在血管壁上并形成栓塞，從而促成血凝塊的形成。因此，過去的許多關于人工血凝塊的研究都集中在模擬血小板上。
在新研究中，研究人員重新審視了天然血凝塊，并發現了它們不僅形成慢，而且從力學角度看不夠堅固，容易破裂或脫落，因而可能導致再次出血。于是，他們將目光轉向了一種不同于血小板、但數量十分豐富的細胞——紅細胞。
紅細胞可以在人體內循環數月之久。他們設想，如果能夠把紅細胞交聯在一起，就可以利用這些細胞本身的彈性和耐久性。過去，曾有研究嘗試使用殼聚糖來交聯紅細胞。殼聚糖是一種來自甲殼類動物外殼的聚合物，但這種方法并不理想：形成的血凝塊較脆，細胞容易破裂，凝血效果也不夠穩定。
一“點”成膠
在新的研究中，為了解決血凝塊形成緩慢、強度不足的問題，研究人員采用了“點擊化學”。點擊化學指的是一種能讓分子快速連接的化學過程，類似于搭扣“咔嗒”一聲扣合在一起，具有速度快、操作簡單、反應干凈的特點。
具體來說，他們提出了一種被稱為“點擊凝血”的技術。首先，他們通過連接一種名為反式環辛烯的有機化合物分子，對紅細胞表面進行了化學修飾。接著，他們將這些經過修飾的紅細胞與一種聚合物混合，這種聚合物上連接著名為四嗪的化學基團。反式環辛烯會與四嗪迅速發生反應，形成一種細胞凝膠。這種細胞凝膠本質上是一個連續的細胞網絡，能夠承擔力學負荷，從而讓血凝塊變得更堅韌。
重要的是，這種反應是生物正交反應。也就是說，四嗪和反式環辛烯不會與生物分子中存在的其他化學基團發生副反應。
研究結果表明，與天然血凝塊相比，這種細胞凝膠形成的血凝塊的抗斷裂能力提高了13倍，黏附能力提高了4倍。
快速止血與未來應用
研究人員在大鼠身上測試了這項技術，他們將這種工程化血凝塊用于有肝臟切口的大鼠，發現其效果超過了這項研究中測試的一種臨床在用產品——FLOSEAL。FLOSEAL是一種以明膠為基礎的封閉劑，有時會被外科醫生用于止血。“點擊凝血”能比FLOSEAL更迅速地止住出血，并防止更多失血。
不過，研究人員表示，在這種細胞凝膠真正用于臨床之前，仍需開展進一步研究。他們計劃在體型更大的動物身上開展類似實驗，并著眼于未來最終在人類中進行研究。
研究人員認為，這種“點擊凝血”技術不會干擾正常的血液化學過程，因此它可以與人體自身的天然凝血過程協同發揮作用。它既可以制備自體血凝塊，也可以制備同種異體血凝塊——前者使用的是患者自身的血液，后者則使用的則是血型匹配的供血者的血液。自體血凝塊大約可以在20分鐘內制備完成，而同種異體血凝塊則可以在大約10分鐘內制備完成。
鑒于臨床中常見的時間限制，這種方法在急救、傷口管理及相關場景中具有很大的應用潛力。
#參考來源：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10412-y
https://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/mcgill-researchers-engineer-faster-more-effective-blood-clots-372695
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01150-2
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01397-9
#圖片來源：
封面圖&首圖：allinonemovie / Pixabay
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