science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanodeeltjes die de bloedstolling versnellen, kunnen ooit levens redden

Nanodeeltjes (groen) helpen bij het vormen van stolsels in een beschadigde lever. De onderzoekers voegden kleur toe aan het scanning-elektronenmicroscopiebeeld nadat het was gemaakt. Krediet:Erin Lavik, doctoraat

Of er nu een ernstig trauma optreedt op het slagveld of op de snelweg, levens redden komt vaak neer op het zo snel mogelijk stoppen van het bloeden. Er zijn veel methoden om uitwendige bloedingen te beheersen, maar op dit punt, alleen een operatie kan bloedverlies in het lichaam stoppen door letsel aan inwendige organen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben nanodeeltjes ontwikkeld die zich overal in het lichaam verzamelen om het te helpen bij het vormen van bloedstolsels, en ze hebben deze deeltjes gevalideerd in reageerbuizen en in vivo.

De onderzoekers presenteren hun werk vandaag op de 252e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS).

"Als u ongecontroleerde inwendige bloedingen heeft, dat is wanneer deze deeltjes echt een verschil kunnen maken, " zegt Erin B. Lavik, Sc.D. "Vergeleken met verwondingen die niet worden behandeld met de nanodeeltjes, we kunnen de bloedingstijd halveren en het totale bloedverlies verminderen."

Trauma blijft een topmoordenaar van kinderen en jongere volwassenen, en artsen hebben weinig opties om interne bloedingen te behandelen. Om in deze grote behoefte te voorzien, Het team van Lavik ontwikkelde een nanodeeltje dat als een brug fungeert, binden aan geactiveerde bloedplaatjes en ze helpen samen te komen om stolsels te vormen. Om dit te doen, het nanodeeltje is versierd met een molecuul dat kleeft aan een glycoproteïne dat alleen op de geactiveerde bloedplaatjes voorkomt.

Eerste studies suggereerden dat de nanodeeltjes, intraveneus toegediend, hielp voorkomen dat knaagdieren uitbloeden als gevolg van hersen- en ruggenmergletsel, zegt Lavik. Maar, ze erkent, was er nog één belangrijke vraag:"Als je een knaagdier bent, wij kunnen je leven redden, maar zal het veilig zijn voor mensen?"

Als een stap in de richting van de beoordeling of hun aanpak veilig zou zijn bij mensen, ze testten de immuunrespons op de deeltjes in varkensbloed. Als een behandeling een immuunrespons uitlokt, het zou erop wijzen dat het lichaam een ​​verdediging tegen het nanodeeltje opbouwt en dat bijwerkingen waarschijnlijk zijn. Het team voegde hun nanodeeltjes toe aan varkensbloed en keek uit naar een toename in complement, een belangrijke indicator van immuunactivatie. De deeltjes veroorzaakten complement in dit experiment, dus gingen de onderzoekers op zoek naar het probleem.

"We hebben een batterij deeltjes met verschillende ladingen gemaakt en getest om te zien welke niet dit immuunrespons-effect hadden, " legt Lavik uit. "De beste hadden een neutrale lading." Maar neutrale nanodeeltjes hadden hun eigen problemen. Zonder weerzinwekkende lading-lading interacties, de nanodeeltjes hebben de neiging om te aggregeren, zelfs voordat ze worden geïnjecteerd. Om dit probleem op te lossen, de onderzoekers hebben hun opslagoplossing voor nanodeeltjes aangepast, het toevoegen van een glad polymeer om te voorkomen dat de nanodeeltjes aan elkaar blijven plakken.

Lavik ontwikkelde ook nanodeeltjes die stabiel zijn bij hogere temperaturen, tot 50 graden Celsius (122 graden Fahrenheit). Hierdoor zouden de deeltjes kunnen worden opgeslagen in een hete ambulance of op een zinderend slagveld.

In toekomstige studies, de onderzoekers gaan testen of de nieuwe deeltjes complement in menselijk bloed activeren. Lavik is ook van plan om aanvullende kritische veiligheidsstudies te identificeren die ze kunnen uitvoeren om het onderzoek vooruit te helpen. Bijvoorbeeld, het team moet er zeker van zijn dat de nanodeeltjes geen aspecifieke stolling veroorzaken, wat kan leiden tot een beroerte. Lavik heeft echter goede hoop dat ze in de komende vijf tot tien jaar een bruikbaar klinisch product kunnen ontwikkelen.