Nanorozwiązanie zatrzymuje krwawienie

Zespół naukowców z MIT i Uniwersytetu w Hongkongu opracował biodegradowalny płyn, który może szybko zatrzymać krwawienie.

Złożony z peptydów płyn samoorganizuje się w ochronny żel z nanowłókien po nałożeniu na ranę. Rutledge Ellis-Behnke , naukowiec z wydziału mózgu i nauk kognitywnych w MIT i Kwok-Fai So, kierownik wydziału anatomii na Uniwersytecie w Hongkongu, odkrył zdolność płynu do zatrzymywania krwawienia podczas eksperymentowania z nim jako matrycą do odrastania komórek mózgowych u chomików.

Następnie naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów na różnych ssakach, w tym na gryzoniach i świniach, nakładając przezroczysty płynny środek na mózg, skórę, wątrobę, rdzeń kręgowy i tętnicę udową, aby przetestować jego zdolność do zatrzymywania krwawienia i uszczelniania ran.

To działało za każdym razem, powiedział Ellis-Behnke. Odkryli, że zatrzymał krwawienie w mniej niż 15 sekund, a nawet zadziałał na zwierzęta, którym podawano leki rozrzedzające krew.

Po zabiegu rana musi być jeszcze zaszyta; ale w przeciwieństwie do innych środków mających na celu zatrzymanie krwawienia, nie trzeba go usuwać z miejsca rany.

Według naukowców jedynym produktem ubocznym płynu są aminokwasy: cegiełki budulcowe tkanek, które można wykorzystać do rzeczywistej naprawy miejsca urazu. Jest również nietoksyczny, nie powoduje odpowiedzi immunologicznej u pacjenta i może być stosowany w wilgotnym środowisku, zgodnie z Ellis-Behnke . Artykuł przedstawiający wyniki jest dostępny online i zostanie opublikowany w grudniowym wydaniu Nanomedycyna .

Ellis-Behnke wierzy, że ratownicy, powiedzmy, na polu bitwy lub w wypadku drogowym, uratują więcej istnień ludzkich dzięki nanorozwiązaniom. Jednak najbardziej znaczące zastosowanie może mieć chirurgia, mówi, zwłaszcza w wątrobie i mózgu.

W rzeczywistości, aż połowę czasu podczas każdej operacji spędza się na kontrolowaniu krwawienia, mówi Ellis-Behnke. W konsekwencji taki płyn mógłby fundamentalnie zmienić tempo operacji.

Ram Chuttani, dyrektor endoskopii i szef gastroenterologii interwencyjnej w Beth Israel Deaconess Medical Center w Bostonie i adiunkt medycyny w Harvard Medical School, jest zaznajomiony z ich badaniami. – Ogromne zastosowania widzę u pacjentów, u których występują krwawienia z przewodu pokarmowego – mówi. [W tej chwili] nie ma idealnego środka do endoskopowego leczenia krwawienia z przewodu pokarmowego.

Z technologicznego punktu widzenia byłaby to dla nas jedna z najłatwiejszych w użyciu rzeczy, dodaje Chuttani. To ekscytujący agent, bardzo ekscytujący agent… to wciąż dość daleko. Zdecydowanie byłbym wcześnie adoptującym.

Naukowcy nie rozumieją jeszcze, jak działa nanoroztwór, aby zatrzymać krwawienie, poza tym nie krzepnie krwi. Może tworzy łatkę w nanoskali i ponownie łączy materiały, mówi Ellis-Behnke, dodając, że to tylko spekulacje. Jak mówi, testy kliniczne na ludziach są za co najmniej trzy lata.

Badania zostały sfinansowane przez Deshpande Center for Technological Innovation na MIT oraz Technology Transfer Seed Fund Uniwersytetu w Hongkongu i Research Grant Council of Hong Kong.

Wojsko amerykańskie używa już kilku środków, aby zatrzymać krwawienie, w tym tych wyprodukowanych przez Z-Medica oraz HemCon. Z-Medica z Wallingford, CT, używa środków na bazie zeolitu w swoich produktach do nalewania, zwanych QuikClot, oraz bioaktywnego szkła. HemCon z Tigard, OR, używa w swoich bandażach substancji organicznej zwanej chitozanem.

Zarówno QuikClot, jak i bioaktywne szkło, materiał na bazie krzemionki i wapnia, są porowate, a zatem działają jak gąbka, która usuwa krew i przywiera do tkanek w miejscu rany i wokół niej.

Chitozan w bandażach HemCon wiąże się z tkanką i uszczelnia rany. (Chitozan znajduje się w muszlach krewetek, ale szeroko zakrojone testy wykazały, że ludzie z alergią na skorupiaki nie mają reakcji alergicznych na chitozan, według prezesa i dyrektora generalnego HemCon, Johna Morgana.) HemCon planuje sprzedać konsumencką wersję swojego produktu w przyszłym roku .

Zarówno [produkty Z-Medica, jak i Hem-Con] uratowały życie w moich rękach, mówi kapitan Peter Rhee, wojskowy chirurg urazowy z Centrum Medycznego Hrabstwa Los Angeles, który nadzorował pierwsze badanie z użyciem rozlewanych środków do zatrzymania krwawienia u zwierząt.

Płynny roztwór opracowany przez naukowców z MIT i Uniwersytetu w Hongkongu może mieć jednak kilka zalet. Jednym z nich jest szybkość. W badaniach nanociecz zajęła zaledwie kilka sekund, podczas gdy konkurencyjne produkty zajęły około dwóch minut. Nanopłyn można również stosować na rany o dowolnym kształcie, w przeciwieństwie do kwadratowych bandaży HemCon, które nie pasują do ran o dziwnym kształcie. A roztwór w nanoskali nie musi być usuwany z pacjenta, w przeciwieństwie do bioaktywnego szkła Z-Medica, które nie może pozostać w miejscu rany w nieskończoność.

ukryć