Наночастки допоможуть зупинити внутрішні кровотечі

Єдиний можливий спосіб уникнути летального результату при внутрішній кровотечі — забезпечити належну і швидку медичну допомогу. Хоча є кілька препаратів, які можуть зупинити серйозну втрату крові, жоден з них не може повністю допомогти без хірургічного втручання. У спробі зупинити кровотечу більш ефективно, вчені розробляють ліки, які можна застосовувати за допомогою простої ін’єкції.

Основна проблема з такими препаратами полягає в тому, що засіб має ініціювати утворення згустку тільки на місці пошкодження судин і не впливати на всю згортаючу систему крові.

Вчені з Університету ІТМО (Санкт-Петербург, Росія) знайшли спосіб ефективно зупиняти внутрішні кровотечі за допомогою магнітокерованих наночастинок, що містять тромбін. Препарат, заснований на цьому способі, можна вводити внутрішньовенно та доставляти прямо до місця пошкодження судини. Він може прискорити локальне утворення згустку і зменшити загальну втрату крові в 15 разів.

Наночастки не токсичні для людини і можуть потенційно використовуватися для безпечного лікування. Вони складаються з двох ключових компонентів. Першим є тромбін — фермент, відповідальний за згортання крові. Він взаємодіє з білком, званим фибриногеном і запускає утворення згустку, щоб заблокувати пошкодження в судині. Тромбін загорнутий в спеціальну пористу матрицю з магнетиту. Цей мінерал є другим основним інгредієнтом і дозволяє точно контролювати рух частинок всередині тіла з використанням зовнішнього магнітного поля.

Магнітні наночастинки з тромбіном мають низьку активність і не викликають згортання крові, якщо вони рівномірно розподілені в кровоносних судинах. Тому препарат з ними можна вводити внутрішньовенно та локалізувати їх там, де це необхідно, використовуючи магніт. Коли пацієнт отримує додаткову порцію фібриногену, частки тромбіну навколо місця пошкодження взаємодіють з ним і кровотеча припиняється швидше.

Ми тестували ефективність наночастинок на зразках плазми крові людини і особливій ​​моделі судин. Після перших експериментів з плазмою з’ясувалося, що тромбін в наших наночастицах менш активний в порівнянні з його вільним варіантом. Однак ми продовжили випробування і провели додаткові експерименти на моделях, які дозволили спостерігати, як наночастки поводяться, коли посудина пошкоджений. Виявилося, що магнітна локалізація компенсує більш низьку активність. Наночастки скорочують час згортання в 6,5 рази і можуть зменшити загальну втрату крові в 15 разів.

— стверджує Андрій Дроздов, член лабораторії РХПТ в Університеті ІТМО.

магнит, наночастиці
Це експериментальна система моделювання, що імітує умови пошкодженого кровоносної судини, яка використовувалася для оцінки ефективності частинок.

Синтезувати ці наночастинки непросто. Важливо зберегти їх розмір до 200 нанометрів, інакше вони стануть непридатними для ін’єкцій. Крім того, потрібні умови м’якого синтезу, щоб молекула тромбіну не руйнувалася та не втрачала свою активність. Завдяки використанню біосумісних компонентів, ми домоглися безпечного застосування навіть при тривалому впливі.

— каже керівник лабораторії Володимир Виноградов.

Ця робота є частиною більшого проекту, спрямованого на створення гібридних гемостатичних препаратів на основі наноматеріалів. В даний час вчені планують протестувати препарат на основі отриманого матеріалу на тваринних моделях і в разі успіху, провести клінічні випробування. Дослідники сподіваються створити систему гемостазу на основі наночасток, яка зможе швидко і ефективно зупинити внутрішню кровотечу.

Джерело: eurekalert.org