科学家发现血凝纤维比蜘蛛网还要有弹性

    美国威克森林大学的科学家们在这周的《Science》杂志上发表文章，声明他们发现组成血凝块的纤维具有惊人的弹性：这些纤维平均可以被拉长到3倍的长度而能够恢复成原来大小，在被拉长到超过四倍长度后才会断开。

    血蛋白纤维成为了自然界目前所知的最具弹性的纤维。这项发现能够帮助建立更准确的血凝模型、为创伤治疗过程研究提供新知识和加深对心脏病的理解。美国威克森林大学物理系和医学院的科学家们同北卡莱罗纳州大学的科学家们合作完成了这个项目。

    研究的负责人之一，威克森林大学物理系助理教授Martin Guthold说：“在所有自然界中存在的纤维中，在被拉断前，血蛋白纤维是能够拉伸最长的。这个结果是惊人的，因为从前人们认为它能够被拉伸，但从没想过会被拉伸这么长。在一些情况下，血蛋白纤维可以被拉伸6倍的长度才断。”

    血凝块是由血蛋白纤维组成的3维网状结构，被另一种叫做factor XIII a的蛋白质稳定下来。因为血凝块的阻挡血液流动的重要功能，所余它们既要坚固又要柔软。血蛋白纤维一般直径100纳米左右，大约是人头发的1000分之一。

    Guthold说：“这些血蛋白纤维需要阻止血液流动，所以会有很大的应力加在上面。我们关于单一血蛋白纤维的机械性质研究表明，这些纤维能够使血凝块具有重要的生理性质。它们使血凝块具有很高的弹性和很好的拉伸度。”

    从前科学家们因为单一的血蛋白纤维太小了而不能够研究其机械性能。Guthold和他的研究小组制作了一个新仪器：他们把两个显微镜组合在一起，在观察血蛋白纤维的同时对其进行拉伸。纤维两端固顶在一个凹槽的两边，纤维横穿凹槽。他们使用原子力显微镜的针尖来拉伸纤维。

    结果表明，平均来说血蛋白纤维在被拉伸到原长的4.3倍时才发生断裂。而且，这些纤维可以被拉长到原长的2.8倍而没有永久性损伤地恢复到原长。

    研究组成员之一，威克森林大学医学院的助理教授Roy Hantgan认为这项发现对人类健康的研究具有重要意义：“认识到组成人类血凝块的血蛋白纤维具有比蜘蛛网更高的弹性，使我们明白了为什么血凝块能够抵挡住血管的压力而密封伤口。这个信息也使我们理解了去除引起心脏病的血凝块的难度。”

    Guthold说已经有一个制作超声消除血凝块仪器的公司与他联系。这个公司对组成血凝块的纤维的性质很感兴趣，认为这会帮助他们决定消除血凝块时使用的能量大小。