Mechanical properties of blood clots – a new test method

Abstract

AbstractA blood clot needs to have the right degree of mechanical, chemical and biological properties to stem the flow of blood and yet to be suitable for lytic enzymes or mechanical thrombectomy so as not to form a thrombotic event. The origin and understanding of these mechanical properties are still not known in detail. Clots are made of a three‐dimensional network of fibrin fibers stabilized through ligation with a transglutaminase, factor XIIIa. New methods to achieve information about mechanical properties were established in this work. We performed compressive strength experiments of aged human blood clots. Furthermore after the set up of a new test environment, it was possible to perform tensile strength measurements of aged animal blood clots. Stress strain curves of aged clots were measured and discussed. The viscoelastic properties of the clot material were quantitatively described. This work should make a contribution to a better understanding of the behaviour of aged blood thrombus bulk material and induced mechanical stress.In der Behandlung ischämischer Schlaganfälle sind mechanische, chemische und biologische Eigenschaften von Blutgerinnseln von essentieller Bedeutung und entscheidend über den Erfolg einer Lyse‐Therapie bzw. mechanischer Thrombektomie. Die Einflussfaktoren der Gerinnungsbedingungen auf die mechanischen Eigenschaften sind jedoch bisher noch nicht eingehend untersucht. Aus Schrifttum ist bekannt, dass auf mikrostruktureller Ebene die Blutgerinnsel aus Fibrinfasern, die untereinander in Knotenpunkten verbunden sind und in der Gesamtheit ein dreidimensionales Netzwerk bilden, bestehen. Dabei haben besonders die Faserdicke und die Knotenpunktendichte einen direkten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften eines Thrombus. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Druck‐ und Zugversuche an Thrombus‐Proben (hergestellt aus humanem bzw. tierischem Blut) durchgeführt und die Messergebnisse hinsichtlich der Gerinnungsbedingungen diskutiert.