Nature:华人团队开发“点击凝血”技术,让红细胞秒级凝结,实现快速止血和组织再生
日期:2026-05-06 20:52:49 / 人气:13

人体血管系统中的血液是生命存续的基础,一旦受伤导致流血,迅速形成坚固的血凝块保护屏障,是避免致命后果的关键。然而,天然血凝块形成速度极慢,往往需要数分钟时间,这使得事故、战场创伤以及手术并发症引发的严重出血,造成了许多本可避免的死亡,研发快速、高效且安全的止血技术,成为再生医学领域的迫切需求。
2026年4月29日,麦吉尔大学李剑宇团队(蒋帅兵为论文第一作者)在国际顶尖学术期刊《Cell》上发表了题为《Engineering tough blood clots for rapid haemostasis and enhanced regeneration》的研究论文,一项基于诺贝尔化学奖成果的全新止血技术——“点击凝血”(Click Clotting)正式亮相,为解决严重出血难题带来了突破性希望。
该研究创新性地利用点击化学技术,提出了一种全新的凝血策略:通过特定化学反应将红细胞快速交联,形成坚韧的细胞凝胶,并将其整合到天然血凝块中,由此产生的工程化血凝块(Engineered Blood Clot,EBC)可在数秒内形成,其机械强度远超天然血凝块及现有商业化止血产品。更值得关注的是,这项技术不仅能实现快速止血,还能有效促进组织再生,减轻炎症反应和异物反应,同时预防术后粘连,其应用价值覆盖止血、伤口处理、组织修复等多个领域,有望推动高度细胞化生物材料的开发与转化,为严重出血控制及凝血障碍人群带来福音。
要理解这项技术的突破性,首先需明确天然凝血的局限。在天然凝血过程中,红细胞并非凝血启动的核心因素,而是由血液中的血小板与凝血因子协同作用,通过附着在血管壁形成血栓来启动凝血。因此,以往人造凝血产品的研发重点,大多集中在模拟血小板的功能上。
而李剑宇团队则以机械工程师的视角,重新审视了天然血凝块的结构与性能,发现其存在两大天然缺陷:一是机械强度极低,容易破裂、脱落,进而导致再次出血;二是形成速度缓慢,在急诊、手术等紧急场景中,短短数分钟的延迟就可能决定生死。基于这一发现,研究团队跳出传统研发思路,将目光投向了血液中含量丰富的红细胞,将其作为血小板的替代方案——他们推测,若能将红细胞相互交联,便可充分利用其优异的弹性和耐久性(红细胞在体内可循环数月),构建更坚固、更快速的血凝块。
实现这一设想的核心,是被誉为“诺奖级”技术的点击化学(Click Chemistry)。这是一类高效、高选择性的化学反应,其核心特点是反应快速、条件温和、产物单一且易于操作,如同将两个分子“咔嗒”一下扣合在一起(类似安全带扣合)。该概念由化学家K.Barry Sharpless于2001年提出,他也因此在2022年第二次斩获诺贝尔化学奖;而在生物系统中应用的点击化学,通常被称为生物正交化学(Bioorthogonal Chemistry),其最大优势是不会与体内天然生物分子发生干扰反应,不会影响细胞正常功能,这一领域由Carolyn Bertozzi开创,她也凭借这一成果与Sharpless共同获得2022年诺贝尔化学奖。
研究团队的具体操作的的是:将一种名为反式环辛烯(trans-cyclooctene)的化合物,附着在从大鼠身上采集的红细胞膜蛋白质上;同时,将另一种可与反式环辛烯快速反应的分子——四嗪(tetrazine),接枝到长聚合物上。当这两种试剂与血液混合时,反应立竿见影,仅需5秒就能让血液形成具有良好弹性的红色果冻状凝胶。实验数据显示,这种细胞凝胶的抗断裂能力比天然血凝块高出13倍,黏附能力提升4倍,机械性能大幅优于天然血凝块及现有止血产品。
在动物实验中,该技术的优势进一步得到验证:将工程化血凝块应用于肝脏有切口的实验鼠时,其止血速度显著快于临床常用凝血剂Floseal,且能有效减少失血量。更令人惊喜的是,研究团队发现,这种工程化血凝块还能主动促进伤口愈合和组织再生,且引发的炎症反应远低于Floseal——要知道,传统凝血剂往往会阻碍伤口愈合,引发炎症和疤痕组织形成,还会阻挡有益细胞进入伤口部位,而“点击凝血”技术则完美规避了这一弊端。
目前,该技术已在大鼠模型上完成测试,研究团队正准备在更大的动物模型上开展进一步实验,为后续人类临床研究奠定基础。值得一提的是,研究已证实,这项技术可安全使用受体自身的红细胞,或血型匹配的供体红细胞,其中自体血凝块制备约需20分钟,异体血凝块制备仅需10分钟,契合临床急诊的时间约束,具备极强的临床应用潜力。
此外,该研究中用于制造工程化血凝块的点击化学反应,已在其他疗法的临床试验中得到验证,进一步证明了其安全性。2022年诺贝尔化学奖得主Carolyn Bertozzi教授也对这项研究给予高度评价,称其是“在活体材料上应用生物正交化学治疗疾病的又一典范”。
相较于传统止血技术,“点击凝血”的突破性不仅在于“秒级止血”和“高强度血凝块”,更在于其实现了“止血与再生”的双重目标,打破了“止血必伤愈合”的行业困境。随着研究的不断推进,这项由华人团队主导的技术,有望在急诊救治、战场医疗、外科手术等多个领域实现转化应用,为全球严重出血救治带来革命性变革,同时也为再生医学领域的细胞化材料研发提供了全新思路。
作者:杏耀注册登录测速平台
新闻资讯 News
- Nature:华人团队开发“点击凝血...05-06
- 中国“阻断禁令”首次亮剑,美国...05-06
- 如何成为一个不靠吃老本的人05-06
- 脑洞大开不是比喻!五千年前先民...05-06

