Новый биоматериал остановит кровотечение
Ученые из Гарвардского университета (Harvard University), а также Женской больницы Бригэма (Brigham and Women’s Hospital) и клиники Мэйо (Mayo Clinic) разработали новую методику остановки нежелательного движения крови. Благодаря ей, возможно, удастся усовершенствовать терапию для тех пациентов с нарушениями свертываемости крови, которым уже плохо помогают другие способы остановки кровотечений.
По сосудам может течь не только кровь, в них также могут циркулировать ее сгустки — эмболы, которые могут закупоривать отверстия в сосудах, перекрывая доступ кислорода и питательных веществ к каким-либо органам. Этот же принцип использовался в терапии — если необходимо было остановить течение крови где-либо, то врачи применяли либо небольшие металлические заглушки, либо «заклеивали» нужное место с помощью жидких аналогов эмболов. Новая методика фактически воспроизводит действие настоящих эмболов с помощью разработанного в 2014 году биоматериала пониженной вязкости (Shear-Thinning Biomaterial). Этот биоматериал представляет собой гидрогель, который приобретает текучесть только под механическим давлением (создаваемым, например, шприцем), а при прекращении давления сразу затвердевает. В имеющихся способах остановки кровотечений есть свои минусы — металлические заглушки необходимо точно позиционировать, и они не слишком полезны при нарушениях свертываемости крови, а жидкий «клей» из-за того, что его затвердевание невозможно контролировать, может прикрепиться не туда. Кроме того, со временем и заглушки, и «заклейки» могут дать течь. Новый материал лишен всех этих недостатков — исследования на свиньях и мышах показали, что, будучи доставлен в нужное место с помощью катетера, он блокирует ток крови эффективно и безопасно.
Сам гидрогель является композитным, он состоит из желатиновых молекул и микроскопических кремниевых дисков, работающих как аналог тромбоцитов. Под давлением гидрогель течет, и его можно поместить в нужный сосуд с помощью катетеров и игл. При затвердевании он формирует сгустки, которые не разваливаются на части и не имеют отверстий — и эти сгустки блокируют течение крови. Еще одна положительная сторона гидрогеля — в него можно добавить контрастные вещества, которые при соответствующих диагностических исследованиях помогут врачам внести коррективы, если что-то пойдет не так. В будущем ученые планируют модифицировать биоматериал, придав ему дополнительные полезные свойства.
A team of researchers at Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Brigham and Women’s Hospital, the Mayo Clinic and MIT now describe a new class of hydrogel-based embolic agents, which could help eliminate all these caveats. Their study, published in Science Translational Medicine, provides proof-of-concept and first preclinical evidence in animal models that the shear-controlled hydrogel can be delivered by catheters and injected into blood vessels to form robust and safe blockages.
Ученые из Гарвардского университета (Harvard University), а также Женской больницы Бригэма (Brigham and Women’s Hospital) и клиники Мэйо (Mayo Clinic) разработали новую методику остановки нежелательного движения крови. Благодаря ей, возможно, удастся усовершенствовать терапию для тех пациентов с нарушениями свертываемости крови, которым уже плохо помогают другие способы остановки кровотечений.
По сосудам может течь не только кровь, в них также могут циркулировать ее сгустки — эмболы, которые могут закупоривать отверстия в сосудах, перекрывая доступ кислорода и питательных веществ к каким-либо органам. Этот же принцип использовался в терапии — если необходимо было остановить течение крови где-либо, то врачи применяли либо небольшие металлические заглушки, либо «заклеивали» нужное место с помощью жидких аналогов эмболов. Новая методика фактически воспроизводит действие настоящих эмболов с помощью разработанного в 2014 году биоматериала пониженной вязкости (Shear-Thinning Biomaterial). Этот биоматериал представляет собой гидрогель, который приобретает текучесть только под механическим давлением (создаваемым, например, шприцем), а при прекращении давления сразу затвердевает. В имеющихся способах остановки кровотечений есть свои минусы — металлические заглушки необходимо точно позиционировать, и они не слишком полезны при нарушениях свертываемости крови, а жидкий «клей» из-за того, что его затвердевание невозможно контролировать, может прикрепиться не туда. Кроме того, со временем и заглушки, и «заклейки» могут дать течь. Новый материал лишен всех этих недостатков — исследования на свиньях и мышах показали, что, будучи доставлен в нужное место с помощью катетера, он блокирует ток крови эффективно и безопасно.
Сам гидрогель является композитным, он состоит из желатиновых молекул и микроскопических кремниевых дисков, работающих как аналог тромбоцитов. Под давлением гидрогель течет, и его можно поместить в нужный сосуд с помощью катетеров и игл. При затвердевании он формирует сгустки, которые не разваливаются на части и не имеют отверстий — и эти сгустки блокируют течение крови. Еще одна положительная сторона гидрогеля — в него можно добавить контрастные вещества, которые при соответствующих диагностических исследованиях помогут врачам внести коррективы, если что-то пойдет не так. В будущем ученые планируют модифицировать биоматериал, придав ему дополнительные полезные свойства.
A team of researchers at Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Brigham and Women’s Hospital, the Mayo Clinic and MIT now describe a new class of hydrogel-based embolic agents, which could help eliminate all these caveats. Their study, published in Science Translational Medicine, provides proof-of-concept and first preclinical evidence in animal models that the shear-controlled hydrogel can be delivered by catheters and injected into blood vessels to form robust and safe blockages.
