本文最初由內部科學新聞服務釋出。
（ISNS）-- 血液長期以來一直是研究的重點——但它仍然帶來一些驚喜。一項新的研究表明，血漿（血細胞在其中流動的液體）在小尺度上的行為有點像固體。
血液是細胞懸浮在液體中的混合物。當它流動時，它會向身體的所有部位輸送重要的氧氣和營養物質。透過更好地瞭解血漿——一種主要由水組成的溶液，它運輸紅細胞和白細胞、血小板、鹽、蛋白質和脂肪——研究人員可以更準確地模擬血液在人體內的運動，並利用這些資訊來幫助開發人工替代品。
支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
在小尺度上，全血就像番茄醬一樣，具有彈性。想想餐廳食客的禍害：玻璃瓶裡的番茄醬。你搖啊搖瓶子，但像固體一樣，頑固的物質拒絕移動。最後，番茄醬一下子進入流動模式，把盤子淹沒在紅色中。
科學家以前將這種行為歸因於漂浮在血漿中的血細胞，而不是血漿本身。測試表明，血漿確實是一種正常的液體，沒有表現出橫向彈性。
然而，並非所有科學家都同意血漿是正常的這一假設。隨著價格合理的高速攝像頭的興起，他們可以嘗試新的血漿伸長彈性測試。其中一項實驗，發表在《物理評論快報》上，表明血漿並不像曾經認為的那麼簡單。
德國薩爾布呂肯薩爾蘭大學的研究人員緩慢地拉開兩塊夾著血漿的板，拉伸液體。他們的高速攝像機影像顯示，兩塊板之間有一根細絲連線。這條細窄的線表明血漿是粘彈性的。
共同作者克里斯蒂安·瓦格納說：“粘彈性意味著你同時擁有液體和固體的特性。”粘性和彈性的結合可以追溯到液體中長鏈狀的分子。當血漿沿設定方向流動時，鏈會伸展開並改變方向，使其具有一定的類似固體的彈性。
瓦格納說：“血漿的這種特殊行為與流動伸長有關。”當血液必須滑過狹窄的血管或擠過血栓時，流動伸長變得重要。為了測試這種情況，瓦格納在賓夕法尼亞大學的合作者讓血漿透過微流控裝置執行。
他們建立了一個只有幾十微米寬的小通道，相當於人類頭髮的尺寸，並讓血漿流過這個微型通道。沿著它的長度的某一點，通道變窄，迫使血漿伸長以穿過間隙。隨著流動延長，它的變化方式是複雜的粘性流體的特徵，而不是普通流體的特徵。
血漿的可拉伸行為只有在小尺度上才變得顯著，但它仍然是預測血液運動的重要組成部分，尤其是在小毛細血管中。有了關於血液行為的準確資訊，科學家可以建立特定患者心臟周圍血液流動的三維模型，幫助醫生評估動脈瘤的風險並計劃更安全的手術。
瓦格納說：“當然，要模擬這一點，你必須以最高的精度模擬血流的特性。”
有關血漿的最新資訊還可以幫助製造人造血液的研究人員。
葡萄牙波爾圖大學的化學工程師曼努埃爾·阿爾維斯說：“我認為這對那些有興趣模擬血流的人，或者那些有興趣開發類似解決方案的人，或者那些有興趣開發血液替代品的人來說，都是一個重要的結果。”
阿爾維斯正試圖開發最精確的血液類似物，但他的解決方案永遠不會作為血液替代品進入人體。相反，他想模擬血液在異常條件下的流動方式，例如在存在血栓或異常血管的情況下。
阿爾維斯說：“在我們的例子中，我們只是想為流體力學實驗找到一個好的替代品，這樣我們就可以模仿疾病的發生並瞭解正在發生的事情。”
血漿新發現的可拉伸性可能不會很快導致更逼真的人體血液替代品。阿爾維斯指出，目前大多數血液替代品都側重於在緊急情況下向身體輸送氧氣，而不是模仿血液的確切行為。但下一代可能更具雄心。
阿爾維斯說：“未來，人們將盡力模仿血液的特性。”“進化將我們帶到了血液具有這些特性的地步，這不是偶然的——這是因為生理功能。”