用微流控器件自動監測全血止血

一款監測止血的微器件由帶中空通道的微流控結構構成,血液流過中空通道,通過一個專用算法分析病人特有的數據,預測血凝何時形成

科研人員設計了一種檢驗凝血(也稱止血)趨勢的分析器件,有一天如果在任何臨床場合異常的血凝和血小板功能危及患者健康,它可能挽救患者的生命。

這款微流控分析器件可以使用血樣,或者嵌入病人的血流導管;這樣有一天臨床醫師就能提前預防血凝或內出血等致命事件。

哈佛大學Wyss生物工程研究所(Boston, MA, USA)的科學家設計了一款微流控器件,模仿變狹窄的小動脈血管,可以在病理生理血流下的少量樣本內估計血凝。基於血栓形成的數學模型應用凝血時間分析,可以準確測量體外病人血樣裡的凝血和血小板功能。

該器件適配標準的(75 × 50 mm)顯微鏡載玻片,用恰當的軟件可簡化顯微鏡分析,它還使用了美國馬薩諸塞州牛頓市​​MicroChem公司用光刻法在矽(100)基片上製造的SU8 2075主模板。微流控器件是用聚二甲基矽氧烷(PDMS)的軟光刻技術製造的。器件內含中空的通道,以模仿小血管變窄的病理現象;血管狹窄是病人的病症或治療的副作用,常引起血流流體力學的變化,進而造成致命的血凝塊或內出血。

在此前進行的一項大型動物研究中,該科研小組把來自一段活體血管的血液直接灌進微流控器件,測量一段時間內的臨床凝集參數,他們得到了血樣凝集時間的精確預測,比目前所用的臨床測定準確得多、快得多。該器件的實時監測能力還能近乎連續地評估病人的凝血狀態,因而能降低抗凝療法產生毒副作用的可能性,而今天的標準是一天一到兩次檢驗。科研小組還表面該器件能檢測罕見出血病患者體內的異常血小板功能,而用傳統測定產品不容易發現。

該研究的論文發表於2016年1月6日的《自然》雜誌《通信》分冊。領銜作者、博士後研究員Abhishek Jain博士說:“我們身體內一些現象的物​​理原理能解釋血凝塊為何形成或手術、創傷或體外醫療檢查過程中血液為何無法凝結。我們的器件更精確地模仿了血凝的物理成因,所以我們希望這項技術有一天能用於挽救生命。”

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