وقتی خون اهدایی کم باشد، پلاکت‌ها کمیاب‌تر می‌شوند. این قسمت های سلولی که برای لخته شدن خون ضروری هستند، ماندگاری کوتاهی دارند. در حالی که خون کامل را می توان تا یک ماه در یخچال نگه داشت، پلاکت ها حداکثر تا یک هفته دوام می آورند.
اشلی براون، دانشیار برنامه مهندسی زیست پزشکی مشترک در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و دانشگاه کارولینای شمالی در چاپل هیل، می گوید: «حتی اگر کمک های مالی زیادی داشته باشید، نمی توانید آنها را برای مدت طولانی ذخیره کنید.
برای رفع این مشکل، براون و تیم او یک جایگزین مصنوعی ساختند که می‌توانست برای مدت طولانی ذخیره شود. در مقاله اخیر در پزشکی ترجمه علومآنها استفاده از پلاکت های مصنوعی را برای توقف خونریزی و بهبود بهبودی در جوندگان و خوک ها توصیف می کنند.
پلاکت های طبیعی در خون گردش می کنند و با تشکیل لخته از خونریزی جلوگیری یا متوقف می کنند. گاهی اوقات بدن به مقدار بیشتری از آن نیاز دارد. افراد مبتلا به آسیب های تروماتیک، سرطان و برخی بیماری های مزمن که خون را از پلاکت ها می گیرند، اغلب نیاز به تزریق خون دارند. به طور معمول، پلاکت ها از طریق فرآیندی به نام آفرزیس جمع آوری می شوند، که در آن خون اهداکننده از طریق لوله ای به دستگاهی که پلاکت ها را جدا می کند، منتقل می شود. به کیسه ای منتقل می شود و بقیه خون به اهدا کننده بازگردانده می شود.
ماندگاری محدود آنها همچنین به این معنی است که اغلب در بیمارستان های روستایی نگهداری نمی شوند و به راحتی نمی توان آنها را حمل کرد. هدف براون یافتن جایگزینی است که ذخیره و ارسال آن راحت‌تر باشد و بتوان آن را زودتر به بیماران داد، مثلاً در آمبولانس یا در میدان جنگ، بدون توجه به گروه خونی.
برای ساخت پلاکت های مصنوعی، براون و تیمش از یک ژل اسفنجی بر پایه آب به نام هیدروژل برای تشکیل نانوذراتی استفاده کردند که اندازه، مکانیک و شکل پلاکت های طبیعی را تقلید می کند. آنها سپس بخشی از آنتی بادی را طراحی کردند که به فیبرین متصل می شود، پروتئینی که به پلاکت ها در تشکیل لخته کمک می کند و سطح نانوذرات را با آنتی بادی فیبرین تزئین کردند. هنگامی که آسیبی رخ می دهد، پلاکت ها به سمت محل آسیب می روند تا یک پلاگ موقت تشکیل دهند. فیبرین نیز در این فرآیند فعال می شود و در محل زخم تجمع می یابد و در نهایت لخته ایجاد می کند.
برای یافتن دوز ایده آل پلاکت های مصنوعی مورد نیاز برای توقف خونریزی، محققان طیف وسیعی از دوزها را روی موش ها آزمایش کردند. آنها سپس به موش‌ها، موش‌ها و خوک‌ها تزریقی از نسخه مصنوعی دادند و آنها را با حیواناتی که پلاکت‌های طبیعی دریافت کردند و حیواناتی که با هیچکدام از آنها درمان نشده بودند مقایسه کردند. همه حیوانات در این مطالعه خونریزی داخلی شدید داشتند. آنها دریافتند که پلاکت های مصنوعی می توانند از طریق جریان خون به محل زخم بروند تا لخته شدن خون را تقویت کرده و بهبود را تسریع کنند.
میزان درمان در حیواناتی که پلاکت مصنوعی دریافت کردند و آنهایی که پلاکت طبیعی دریافت کردند مشابه بود. به طور کلی، هر دو گروه بهتر از گروهی که در گروه درمان نشده بودند، عمل کردند. جالب اینجاست که محققان فقط باید از حدود یک دهم تعداد مولکول های مصنوعی استفاده کنند تا اثرات درمانی مشابه پلاکت های طبیعی را به دست آورند. براون می گوید: «مکانیسم عمل ما به فیبرین متصل است، بنابراین ممکن است مولکول های ما در این اتصال کارآمدتر باشند. همچنین در نحوه تهیه پلاکت‌های طبیعی که می‌تواند کیفیت آنها را تحت تأثیر قرار دهد، در آزمایشگاه‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد که ممکن است این تنوع را تشدید کند.