Пластырь для профилактики тромбоза
Международная группа исследователей, работающая на базе государственного университета Северной Каролины и университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, создала «умный пластырь», обеспечивающий мониторинг состояния крови пациента и высвобождающий разжижающий кровь препарат для предотвращения формирования опасных для жизни тромбов и последующего тромбоза сосудов.
Тромбоз развивается в случаях, когда тромбы нарушают нормальный кровоток в организме, что может приводить к серьезным медицинским проблемам, таким как эмболия легочной артерии, инфаркт или инсульт. Современные методы терапии тромбоза основаны на использовании кроворазжижающих препаратов, таких как гепарин, подбор адекватных доз которых требует регулярного проведения анализа крови. Слишком высокие дозировки могут вызывать такие проблемы, как спонтанные кровотечения, тогда как слишком низкие дозы могут не обеспечивать защиты от рецидивов тромбоза.
Целью работы авторов было создание системы, позволяющей непрерывно контролировать состояние системы свертываемости крови и, при необходимости, высвобождать в кровоток дополнительную дозу препарата.
Разработанный ими пластырь покрыт микроиглами, изготовленными из полимера, содержащего гиалуроновую кислоту и противосвертывающий препарат гепарин. Полимер модифицирован таким образом, чтобы реагировать на повышение концентрации тромбина – фермента, инициирующего процесс свертывания крови.
При повышении концентрации тромбина в крови он разрушает специфичные аминокислотные цепочки, связывающие гиалуроновую кислоту и гепарин, высвобождая гепарин в кровоток. При этом чем выше концентрация тромбина, тем больше гепарина высвобождается в кровь пациента.
Схематичное изображение пластыря, высвобождающего гепарин при контакте с тромбином
Авторы протестировали свой «умный пластырь» на мышиной модели. При проведении экспериментов животным вводили большие дозы тромбина, которые без адекватной терапии вызывали бы фатальный тромбоз легочных сосудов.
В первом эксперименте животных разделили на три группы: мышам одной группы делали инъекцию гепарина, мышам второй группы наклеивали экспериментальный пластырь, а животные группы контроля не подвергались вмешательствам. Через 10 минут после вмешательства всем животным ввели потенциально летальную дозу тромбина. Через 15 минут после этого все животные группы контроля погибли, тогда как животные двух других групп остались живы.
Во втором эксперименте тромбин ввели через 6 часов после введения гепарина и нанесения пластыря. Через 15 минут после введения тромбина погибло примерно 80% мышей, получивших укол гепарина, тогда как все животные с экспериментальным пластырем остались живы.
Авторы очень вдохновлены результатами своей работы, так как созданный ими саморегулирующийся пластырь способен помочь огромному количеству людей и одновременно значительно снизить затраты на терапию тромбозов. В настоящее время они работают над увеличением емкости пластыря, а также над методами ее регулирования в зависимости от индивидуальных потребностей пациента.
Статья Yuqi Zhang et al. Thrombin-Responsive Transcutaneous Patch for Auto-Anticoagulant Regulation опубликована в журнале Advanced Materials.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам NC State University: Smart Patch Releases Blood Thinners As Needed, Prevents Thrombosis in Animal Model.
02.12.2016