Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 255 RSS
←   Декабрь 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.lifesciencestoday.ru
Открыта: 05-08-2009

Автор
врач-терапевт Л.Вайс

Статистика

255 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Наночастицы останавливают кровотечение. Получены нановолокна биологически активного стекла


ВЫПУСК 54

 

 

 

Наночастицы останавливают кровотечение

 

Наночастицы, имитирующие способность тромбоцитов к свертыванию крови, способны быстро уменьшить кровотечение из поврежденных артерий у грызунов. Синтетические частицы, прилипающие к собственным тромбоцитам организма, останавливают кровотечение более эффективно, чем используемые в настоящее время кровоостанавливающие средства. «Мы помогаем сформировать тромб», - говорит руководитель исследования биоинженер из Case Western University (Кливленд, США) Эрин Лавик (Erin Lavik).

 

Если дальнейшие эксперименты окажутся успешными, ученые надеются, что скоро наночастицы будут вводиться парамедиками сразу же после травматических повреждений или на поле боя. Ранее проведенные тесты на безопасность оказались перспективными, но создание безопасного кровоостанавливающего средства является сложной задачей.

 

«Между слишком сильным кровотечением и слишком интенсивным процессом тромбообразования существует баланс», - говорит Мортимер Понц (Mortimer Poncz) , врач из Медицинского колледжа Университета Пенсильвании в Филадельфии, не принимавший участия в этом исследовании. «Никто не хочет умереть от инфаркта или инсульта после того, как ему успешно остановили кровотечение из ноги».

 

Неконтролируемое кровотечение – главная причина смерти, связанной с получением травм. Существующие методы остановки кровотечения большей частью ограничены лечением открытых ран или предназначены для применения в условиях операционной. При остановке внутреннего кровотечения ни один из методов не показал себя эффективным до поступления в больницу.

 

После травматического повреждения организм развивает свой собственный каскад реакций для остановки кровотечения, активируя тромбоциты. Эти дискообразные клетки крови становятся колючими и липкими, притягивающимися друг к другу и к молекулам, образующимся на месте повреждения сосуда, и формируют тромб. Врачи уже научились усиливать процесс тромбообразования препаратами или материалами, взаимодействующими с молекулами, принимающими участие в каскаде реакций, составляющих этот процесс. Один из таких препаратов – НовоСевен, синтетический белок, получаемый с помощью человеческого гена. Но этот препарат чрезвычайно дорог и стоит от $10,000 to $30,000. Кроме того, некоторые хирурги-травматологи ставят под сомнение его эффективность.

 

Попытки имитировать сами тромбоциты до последнего времени не увенчались успехом. Ученые создали биоинженерные эритроциты и специфические белки для связывания с тромбоцитами, «но эти частицы могут накапливаться в капиллярах, увеличивая потенциальный риск избыточного тромбообразования», говорит Лавик.

 

Лавик и Джеймс Бертрам (James Bertram), аспирант Йельского университета, разработали достаточно маленькую наночастицу, способную беспрепятственно проходить через капилляры. Она также обладает присущим тромбоцитам свойством липкости. Размер частицы – около трети обычного тромбоцита.

 

Частицы имеют полимерное ядро, покрытое водорастворимым соединением полиэтиленгликолем (PEG), что предохраняет их от слипания друг с другом или со стенками кровеносных сосудов. Молекулы PEG покрыты белковыми молекулами, способными связываться с активированными тромбоцитами. Раньше уже было показано, что активированные тромбоциты связываются с такими белками, поэтому ученые оптимизировали химическую структуру оболочки наночастицы, «представив» белки активированным тромбоцитам.

 

При введении в кровь крысам с ранением бедренной артерии – большой артерии в мышцах бедра – наночастицы связывали активированные тромбоциты на месте повреждения. Время кровотечения у грызунов уменьшилось в два раза – с четырех до двух минут, что демонстрирует большую эффективность наночастиц, чем препарата НовоСевен. Исследование было опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

 

Лавик считает, что эти два кровоостанавливающих средства могут оказаться взаимодополняющими. НовоСевен помогает в образовании волокон фибриновой сетки, что очень важно для образования тромба. Возможно, что синтетические частицы помогут начать процесс образования тромба, вслед за чем лекарственный препарат стабилизирует его.

 

«Вполне вероятно, что метод имеет потенциал стать полезным средством для остановки кровотечений на поле боя», - говорит Джон Вайзель (John Weisel), биолог из медицинского колледжа Пенн, не принимавший участия в исследовании.

 

Проведенные к настоящему моменту исследования свидетельствуют о безопасности наночастиц, что имеет большое значение для метода лечения, повышающего свертываемость крови. Изучая флуоресцентные версии наночастиц, исследователи обнаружили, что они легко выводятся из организма. Они также не накапливаются и не формируют опасные тромбы в неповрежденных тканях, таких как легкие или почки. В очень высоких дозах – при концентрации, когда почти невозможно введение через шприц – частицы вызывали нарушение дыхания у некоторых животных. Но такие высокие дозы не являются необходимыми для остановки кровотечения.

 

Тем не менее, до использования частиц в клинической практике нужны широкие исследования.

 

«Ранние эксперименты выглядят весьма обнадеживающими, но организм человека отличается от организма крысы», - говорит Ратледж Эллис-Бенке (Rutledge Ellis-Behnke), научный сотрудник Массачусетского технологического института (MIT). «Нужно проявлять осторожность, так как частицы могут покрыть легкие изнутри и уменьшить количество кислорода, переносимого эритроцитами».

 

Исследователи планируют испытать наночастицы на более крупных животных, система кровообращения которых более близка к человеческой, а также на различных видах ран, например, на ранах, полученных в результате взрыва, которые особенно распространены в войсках в Ираке и Афганистане.

 

 

Источник:

 

Synthetics Stop the Bleeding

 

 

 

Получены нановолокна биологически активного стекла

 

Группа ученых из Университета Виго, Университета Рутгерса (США) и Имперского колледжа Лондона (Великобритания) разработали «лазерное прядение» (laser spinning) - новый метод производства сплава нановолокон стекла с различными материалами. Им удалось изготовить нановолокна биостекла, впервые использовав биологически активное стекло для регенерации костной ткани.

 

«Лазерный спиннинг дает возможность получать композиционные стеклянные нановолокна, чего невозможно добиться, используя другие методы», - говорит соавтор исследования научный сотрудник Университета Виго Феликс Квинтеро (Félix Quintero).

 

Новая технология, отмеченная на обложке журнала Advanced Functional Material, включает в себя использование высокоэнергетического лазера, который расплавляет небольшое количество материала-предшественника. Таким образом, создается супертонкая нить, которая удлиняется и охлаждается мощным потоком газа.

 

Квинтеро подчеркивает простоту своей системы, ее экологичность, а также высокую производительность и легкость контроля состава материала.

 

Международная команда смогла получить композитные нановолокна биостекла, биологически активного стекла, используемого для регенерации костной ткани. Лазерный спиннинг делает материал пластичным, непрерывным и придает ему наноразмерную структуру, что помогает размножению и распространению костных клеток.

 

В настоящее время исследователи работают над производством других функциональных композиций, разработанных биомедицинскими технологиями для регенерации кости, которые могут иметь применение и в других областях. Технология может быть использована для производства огнестойких тканей, систем захвата СО2 или для производства композитных материалов, которые требуют укрепления нановолокнами.

 

 

Источник:

 

Bioactive glass nanofibers produced

 

 

 
В избранное