«Если вы разрушите этот слой, время кровотечения может увеличиться на 60 процентов или более, что является реальной проблемой при травмах», — сказал Эрик Шакфе, профессор Лестера Леви Картера и профессор химической инженерии и машиностроения в Стэнфорде. Университет. Вместе со своими коллегами Шакфе создал первую упрощенную компьютерную модель процесса, формирующего этот слой, — модель, которая может помочь улучшить дизайн искусственных тромбоцитов и медицинских препаратов для лечения травм и заболеваний крови, таких как серповидноклеточная анемия. и малярия.Модель описана в статье, опубликованной в журнале Physics of Fluids.
Тонкий слой плазмы, известный как слой Фарсу-Линдквиста, создается естественным путем, когда кровь течет через мелкие сосуды. В микроциркуляции слой образуется, потому что красные кровяные тельца имеют тенденцию естественным образом деформироваться и подниматься от стенок сосудов. «Причина, по которой они не просто постоянно отходят от стены и уходят далеко, заключается в том, что, когда они удаляются, они также сталкиваются с другими эритроцитами, которые заставляют их возвращаться», — объяснил Шакф. «Таким образом, слой Фаршус-Линдквист представляет собой баланс между этой подъемной силой и силами столкновения, которые существуют в крови».Поскольку деформация эритроцитов является ключевым фактором в слое Фарсу-Линдквиста, его свойства изменяются при заболеваниях, таких как серповидно-клеточная анемия, которые влияют на форму и жесткость этих клеток.
Новая модель, которая представляет собой уменьшенную версию более ранней численной модели Шакфе и его коллег, которая предоставила первое крупномасштабное количественное объяснение формирования слоя, может предсказать, как клетки крови с различными формами, размерами и свойствами — включая клетки в форме полумесяца, которые являются признаком серповидно-клеточной анемии, — будут влиять на кровоток.Модель также может помочь предсказать исход лечения травм, связанных с травмами, и сделать их идеальными.
Обычно во время лечения травм вводят физиологический раствор, который, помимо прочего, снижает гематокрит, фракцию эритроцитов в крови. С помощью нашей модели, сказал Шакфех, «мы можем предсказать, насколько толстым будет слой Фаршуса-Линдквиста с заданным гематокритом, и, следовательно, насколько близко будут тромбоциты к периферии кровеносных сосудов — и как быстро произойдет свертывание крови. .