science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanodeeltjes die stolsels vormen, verhogen de overlevingskans na explosietrauma

Sferische hemostatische nanodeeltjes hopen zich op op een stolselstabiliserend gaas van fibrine dat het lichaam produceert. Krediet:Andrew Shoffstall

Een soort kunstmatige bloedplaatjes die wordt ontwikkeld om natuurlijke bloedplaatjes te helpen sneller stolsels te vormen, biedt belofte voor het redden van het leven van soldaten, evenals slachtoffers van auto-ongelukken en andere ernstige trauma's.

In preklinische tests onder leiding van een onderzoeker van Case Western Reserve University, de kunstmatige bloedplaatjes, genaamd "hemostatische nanodeeltjes, "Wanneer geïnjecteerd na een ontploffingstrauma, verhoogde de overlevingskansen dramatisch en vertoonde weken daarna geen tekenen van interferentie met genezing of het veroorzaken van andere complicaties.

"De nanodeeltjes hebben een enorme impact op de overleving - niet alleen op de korte termijn, maar op den duur " zei Erin Lavik, een universitair hoofddocent biomedische technologie bij Case Western Reserve. Andere onderzoekers hadden hun bezorgdheid geuit dat de vreemde materie de genezing zou belemmeren, of vrij zwevende stolsels vormen, maar "we hebben daar niets van gezien."

Het onderzoek, gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences deze week, laten zien dat de overlevingskans van muizenmodellen van blasttrauma behandeld met de nanodeeltjes is toegenomen tot 95, vergeleken met 60 procent voor degenen die onbehandeld waren.

Ook, geen ongewenste bijwerkingen, zoals ophoping van nanodeeltjes, stolselvorming of afwijkende genezing, werden gevonden bij onderzoeken één en drie weken na de injectie.

Lavik werkte samen met Margaret M. Lashof-Sullivan, Erin Shoffstall en Kristyn T. Atkins, van Case Western Reserve; Nickolas Keane en Cynthia Bir van Wayne State University en Pamela VandeVord van Virginia Tech.

Explosies zijn goed voor 79 procent van de gevechtsgerelateerde verwondingen en zijn de belangrijkste oorzaak van sterfgevallen op het slagveld, volgens onderzoekers van Veterans Affairs-ziekenhuizen en de federaal gerunde Uniformed Services University of the Health Sciences.

Dit is een schematische weergave van hemostatische nanodeeltjes die verband houden met bloedplaatjes. De nanodeeltjes verhoogden de overlevingskans van explosietrauma aanzienlijk in preklinische tests. Krediet:Erin Lavik

De primaire explosiegolf, vliegende granaatscherven en op de grond worden gegooid veroorzaken de longen, lever, nieren en andere organen gaan bloeden en ongecontroleerd bloeden.

Zulke ongecontroleerde bloedingen door botsingen, slagen en vallen is ook de belangrijkste doodsoorzaak onder slachtoffers van 5 tot 44 jaar in de Verenigde Staten.

Natuurlijke bloedplaatjes zijn het belangrijkste ingrediënt om bloedingen te stoppen, een proces dat hemostase wordt genoemd. Het proces werkt goed voor typische snij- en schaafwonden, maar kan worden overweldigd door ernstige verwondingen.

Ziekenhuizen proberen inwendige bloedingen te stoppen door bloedproducten aan traumapatiënten of het hemofiliegeneesmiddel genaamd recombinant factor VIIa te geven. maar er is geen goede optie voor het slagveld of de ongevalsscènes. Recombinante factor VIIa moet worden gekoeld, kost tot tienduizenden dollars per behandeling en kan stolsels veroorzaken in hersen- en ruggenmergletsel, die vaak voorkomen bij explosies.

Het team van Lavik heeft de nanodeeltjes verfijnd om de stollingsefficiëntie te verhogen. "Het zijn ongelooflijk eenvoudige... bolletjes met armen van peptiden die reageren met geactiveerde bloedplaatjes in beschadigde weefsels om sneller stolsels te helpen vormen, " ze zei.

De deeltjes zijn gemaakt van korte polymeerketens die al zijn goedgekeurd voor ander gebruik door de Amerikaanse Food and Drug Administration. Bij eerdere testen rattenmodellen die werden geïnjecteerd met de nanodeeltjes stopten sneller met bloeden dan onbehandelde modellen.

De droge deeltjes bleven na twee weken op een plank nog levensvatbaar. Een hospik in het veld of een ambulanceploeg zou zoutoplossing toevoegen, schud en injecteer ze, zeggen de onderzoekers.

Verder onderzoek en testen zijn aan de gang. Klinische proeven op mensen zijn waarschijnlijk ten minste vijf jaar uit, zei Lavik.