斯坦福大学的研究人员发现了一种突破性技术,可以消除血栓以治疗中风、心脏病发作以及其他与血栓相关的疾病。
中风是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。当中风发生时,血块阻塞了大脑中的血液流动。在治疗中风患者时,时间至关重要。一旦发生中风,每秒钟都有数百万个神经元死亡,对大脑造成永久且不可逆的损害。
研究人员提出了一种新的、挽救生命的方法来缩小并移除这些有害的血块。该技术被称为“毫微旋转血栓切除术”。
斯坦福大学机械工程系助理教授赵瑞妮(Renee Zhao)正在领导这一治疗中风患者的突破性技术。
赵瑞妮表示:“这项新技术非常令人兴奋,因为我们首次从物理上开发出了一种机制,能够缩小血块的大小,从而将血块从其原始体积缩小到仅占原来体积的5%。”
目前,治疗中风患者的唯一方法是注射组织型纤溶酶原激活剂(tPA),这是一种用于溶解血块的化学物质,但仅在发病后的最初几个小时内有效。之后,可以通过抽吸血栓切除术将血块吸出,就像使用真空机一样;或者通过机械血栓切除术支架将其拉出。然而,这两种方法的问题在于,血块很容易破裂,形成更小的碎片,可能进入难以到达的地方。
赵瑞妮表示,他们的毫微旋转血栓切除术发明实际上改变了血块的微观结构。
赵瑞妮说:“这与血块的微观结构非常相似。它是由许多纤维网络组成的,并且分布得非常松散。而现在这个旋转装置的作用是,当它旋转时会产生剪切力,就像我的手掌施加剪切力那样,使纤维网络变得致密。最终,我们看到的是一个高度致密的纤维核心。”
令人惊讶的是,赵瑞妮和她的研究团队完全没料到他们的发明会带来这样的效果——他们从未想过亲眼目睹血块会发生如此转变。
赵瑞妮说道:“有趣的是,我们发现了一个非常令人兴奋的现象。我们亲眼看到血块开始变白,因为血块原本是红色的,其中充满了红细胞和纤维网络,但它变成了白色!这太奇怪了!基本上,我们从未见过这样的情况。”
斯坦福大学四年级博士生张一龙(Yilong Chang)表示:“第一步,我要把我们的毫微旋转装置装入导管中。这就是我们的毫微旋转装置的样子。它的直径为1.2毫米,非常小。它具有独特的几何形状,前面有一个孔,侧面有四个狭缝。”
研究人员向我们展示了毫微旋转装置的实际操作过程,展示了它的工作原理以及它能以多快的速度移除血块。
赵瑞妮补充道:“现在我仍然觉得这种机制并不是人们可以轻易想出的一种血块治疗方法,通过提取纤维来实现。没有人会想到这一点,所以我们进行研究的关键在于始终保持开放心态,迎接意外发现,而这些发现总会带给我们超出想象的东西!”
赵瑞妮实验室的精神是充满好奇心、创造力和探索精神。她表示,真正的创新来自于拥抱意外。正是这种热情推动了她实验室取得令人印象深刻的科学发现。
赵瑞妮的新技术于上个月发表在科学期刊《自然》(Nature)上,其效果是当前技术的两倍以上。
赵瑞妮和她的研究团队希望明年能在人类身上进行首次试验。
(全文结束)

