虽然其中一些颗粒在动物研究中显示出希望，但还没有在人类患者身上进行过测试。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。为了更清楚地了解这些因素，麻省理工学院的化学工程师们现在进行了第一次系统研究，研究不同大小的聚合物纳米颗粒如何在体内循环，并与血小板(促进血液凝固的细胞)相互作用。

在一项对老鼠的研究中，研究人员发现，中等大小的颗粒，直径约为150纳米，在止血方面最有效。这些颗粒也不太可能进入肺部或其他脱靶部位，而大颗粒通常会这样做。

麻省理工学院教授、化学工程系主任、麻省理工学院科赫综合癌症研究所成员保拉·哈蒙德(Paula Hammond)说:“使用纳米系统，肝脏和脾脏总会有一些积聚，但我们希望更多的活性系统积聚在伤口上，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I.迈克尔·卡塞尔化学工程教授;哈佛医学院外科教授、马萨诸塞州总医院创伤、急诊外科和外科重症监护主任乔治·维尔马霍斯(George Velmahos)是这项研究的资深作者。

麻省理工学院的研究生Celestine Hong是这篇发表在该杂志上的论文的主要作者ACS Nano．

大小的影响

可以止血的纳米颗粒，也称为止血纳米颗粒，可以通过多种方式制成。最常用的策略之一是制造由生物相容性聚合物与蛋白质或肽结合制成的纳米颗粒，这些聚合物可以吸引血小板，血小板是启动血液凝固的血细胞。

在这项研究中，研究人员使用了一种被称为PEG-PLGA的聚合物，与一种被称为GRGDS的肽结合，来制造他们的颗粒。以前对高分子微粒止血作用的研究大多集中在300到500纳米的微粒上。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。

“我们真的想看看纳米颗粒的大小是如何影响它与伤口的相互作用的，这是一个以前没有被用作止血剂的聚合物纳米颗粒探索过的领域，”洪说。

对动物的研究表明，较大的纳米颗粒可以帮助止血，但这些颗粒也容易在肺部积聚，从而导致不必要的凝血。在这项新研究中，麻省理工学院的研究小组分析了一系列的纳米颗粒，包括小的(小于100纳米)，中间的(140到220纳米)和大的(500到650纳米)。

首先，他们在实验室中分析了这些颗粒，研究它们在各种条件下如何与活性血小板相互作用。他们的一项测试测量了血小板在管道中流动时，这些颗粒与血小板的结合程度。在这个测试中，最小的纳米颗粒产生了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粘附在血小板表面的能力。在这种情况下，最大的纳米颗粒粘在一起效果最好。

然后，研究人员问了一个稍微不同的问题，并分析了粘附在表面的物质中有多少是纳米粒子，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。

“如果你吸引一堆纳米粒子，它们最终会阻止血小板结合，因为它们会聚集在一起，这不是很有用。我们希望血小板进来，”洪说。“当我们做这个实验时，我们发现中间粒度最终具有最大的血小板含量。”

止血

研究人员随后在老鼠身上测试了这三种大小的纳米颗粒。首先，他们将这些颗粒注射到健康小鼠体内，研究它们在体内循环的时间以及它们在哪里积聚。他们发现，正如之前的研究所看到的那样，最大的颗粒更有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。

研究人员与他们在MGH的合作者合作，然后使用一个内伤大鼠模型来研究哪种颗粒对止血最有效。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部位的积累速度也最快。

“这项研究表明，更大的纳米颗粒不一定是我们想要关注的系统，我认为这从以前的工作中并不清楚。能够将我们的注意力转向这种中型范围可以打开一些新的大门，”哈蒙德说。

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颗粒，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，这种颗粒可以作为第一道治疗手段，在病人到达医院之前，为创伤性伤口止血。

“这些颗粒旨在解决可预防的死亡问题。它们不是治疗内出血的万灵药，但它们意味着给病人多几个小时，直到他们能到达医院接受适当的治疗，”洪说。

这项研究是由美国陆军研究办公室通过麻省理工学院士兵纳米技术研究所和国防部资助的。