Гель с тромбоцитами
К обильному внутреннему кровотечению могут привести воспаление, язва, аномалии кровеносных сосудов, травма и другие состояния. Высокому риску кровотечения подвергаются также пациенты, вынужденные длительно принимать антикоагулянты. Поэтому существует потребность как в контроле кровотока, так и в эффективном лечении внутреннего кровотечения.
Идеальное лечение – быстро и эффективно заблокировать поврежденный кровеносный сосуд, чтобы остановить кровотечение и позволить стенке зажить, с помощью материала, который будет постепенно разрушаться и со временем позволит крови снова течь через восстановившийся сосуд.
Современные методы лечения внутреннего кровотечения включают как твердые, так и жидкие материалы. Обычно используются эмболы из платиновой или стальной проволоки. Они бывают разной длины, формы и толщины и вводятся в кровеносные сосуды с помощью специального катетера. Разработаны также жидкие материалы, которые затвердевают после введения в кровеносный сосуд.
Но в использовании существующих методов существует ряд сложностей. Поскольку для введения и установки проволочных эмболов необходимы особые катетеры и специальное оборудование, процедура сложна и требует высокой квалификации врача. Кроме того, иногда для обеспечения эффективности нужно заблокировать кровоток в нескольких участках, в других случаях эмболы смещаются или уплотняются, что требует повторной эндоваскулярной операции. Жидкие агенты часто протекают во время инъекций, приводя к неточному размещению, токсическому воздействию на окружающие ткани и необходимости повторной процедуры.
Совместная группа специалистов по клинической радиологии и исследователей в области биоинженерии из Института биомедицинских инноваций Терасаки, Лос-Анджелес, задалась целью создать оптимальный материал, который будет обладать преимуществами твердых и жидких эмболов, сглаживая их недостатки, а также позволить визуализировать процесс заживления сосуда.
В своем предыдущем исследовании для остановки внутреннего кровотечения авторы использовали недорогой гидрогель. Помимо высокой биосовместимости и регулируемых механических свойств, гидрогель продемонстрировал способность деформироваться при инъекции, а затем восстанавливать форму до требуемой конфигурации. Это позволило доставлять его с помощью стандартных катетеров без специального оборудования. При добавлении в гидрогель силикатных нанопластинок, имитирующих свертывающую способность тромбоцитов, полученный композит приобрел высокую эффективность.
В новом исследовании группа усовершенствовала данный проект, добавив в гидрогель частицы тантала для возможности визуализации. Доказано, что этот металл биосовместим, безопасен для использования в медицинских целях и выводится с мочой.
Исследователи провели различные тесты, чтобы определить необходимое количество тантала, а также его влияние на механические свойства гидрогелевого композита. Они рассчитали оптимальное соотношение трех компонентов нового композитного геля. Эксперименты показали, что частицы тантала не влияют на механические свойства гидрогеля и сохраняют свою стерильность с течением времени.
Исследования на живых свиньях, получавших антикоагулянт, показали положительные эффекты нового композитного гидрогеля с танталом, который создавал плотный эмбол, блокируя поврежденную артерию в 40 раз быстрее, чем при использовании твердых материалов. Гидрогелевый эмбол оставался на месте в течение четырех недель, а затем естественным образом разрушался. Благодаря танталовому компоненту в геле вмешательства и мониторинг у животных моделей проводились с четкой визуализацией в режиме реального времени с использованием компьютерной томографии, рентгеноскопии и ультразвука.
Обратимость блокирования артерии новым гидрогелевым композитом была продемонстрирована в дополнительных экспериментах, в ходе которых затвердевший эмбол был легко удален с помощью аспирационного катетера.
Гидрогель с танталом имеет множество уникальных преимуществ по сравнению с существующими методами остановки внутреннего кровотечения. Это безопасный, простой в использовании и экономичный метод, демонстрирующий оптимальную эффективность, точность и универсальность для множества медицинских состояний.
Статья H.Albadawi et al. Nanocomposite Hydrogel with Tantalum Microparticles for Rapid Endovascular Hemostasis опублмкована в журнале Advanced Science.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert: Visible hydrogels for rapid hemorrhage control and monitoring.