Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • mmif-2019
  • Vitacoin

Наношарики для чистки крови

Для защиты от сепсиса создали «искусственную селезенку»

Медновости по материалам Nature News: Artificial spleen cleans up blood

Специалисты по биоинженерии из Гарвардского университета разработали так называемую «искусственную селезенку» – высокотехнологичное экстракорпоральное устройство, предназначенное для быстрой и эффективной очистки крови от любых патогенных микроорганизмов и предотвращения развития сепсиса. Описание устройства (Joo H Kang et al., An extracorporeal blood-cleansing device for sepsis therapy) опубликовано 14 сентября в журнале Nature Medicine.

Сепсис (иногда называемый заражением крови) – потенциально жизнеугрожающее состояние, вызываемое избыточным иммунным ответом на возбудителя инфекции, что влечет за собой системную воспалительную реакцию, мультиорганную дисфункцию, септический шок и смерть. Как правило, поскольку выявление конкретного патогена, вызвавшего септическую реакцию, занимает слишком много времени, в качестве метода терапии применяются антибиотики широкого спектра действия, что снижает эффективность лечения и ведет к развитию антибиотикоустойчивости бактерий. 

В поисках решения этой проблемы группа под руководством клеточного биолога и биоинженера Доналда Ингбера (Donald Ingber) взяла за образец селезенку – орган, действующий, в том числе, как фильтр, очищающий кровь от различных чужеродных агентов. В созданном ими экстракорпоральном устройстве используются магнитные шарики нано-размера, покрытые модифицированной версией манноза-связывающего лектина (MBL) – белка, играющего важнейшую роль в системе врожденного иммунитета человека. MBL распознает и связывает молекулы моносахарида маннозы на поверхности более чем 90 видов патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов) и продуктов их жизнедеятельности. Именно выделяемые ими в кровь эндотоксины запускают приводящую к септическому шоку реакцию избыточного иммунного ответа.

По аналогии с процедурой диализа, кровь пациента поступает в «искусственную селезенку» – устройство размером не больше колоды карт, где проходит через слой покрытых MBL магнитных шариков, «собирающих» практически все присутствующие в ней патогены и эндотоксины. Затем с помощью магнита кровь освобождается от шариков и в уже очищенном состоянии возвращается в организм пациента.


Искусственная селезенка и магнитные наночастицы, облепившие бактерий E. coli (голубая) и S. aureus (желтый).
Снимки из пресс-релиза Wyss Institute Blood-cleansing biospleen device developed for sepsis therapy – ВМ.

Тестирование устройства на крысах, инфицированных бактериями E.coli или Staphylococcus aureus, продемонстрировало его высокую эффективность – в течение часа «искусственная селезенка» удалила более 90 процентов бактерий и продуктов их жизнедеятельности из крови животных. Спустя пять часов после заражения 89 процентов крыс, чья кровь была профильтрована через устройство, осталось в живых, в сравнении лишь с 14 процентами тех, кто был лишен подобной терапии. При этом фильтрация позволила снизить уровень воспалительной реакции в легких и других органах, что защитило животных от сепсиса.

Эффективность «искусственной селезенки» была также проверена на человеческой крови – через устройство «прогнали» около пяти литров, что составляет примерный объем крови, циркулирующей в организме взрослого человека. Кровь была заражена смесью бактерий, грибов и эндотоксинов и прокачивалась через устройство со скоростью около литра в час. В течение пяти часов «искусственная селезенка» практически полностью очистила кровь от патогенов. Такой уровень эффективности работы устройства, полагает Ингбер, вполне достаточен для контроля над инфекцией – то, что не уберет «искусственная селезенка», «добьют» антибиотики и сама иммунная система. Ингбер также отметил, что принцип действия устройства позволяет использовать его в терапии таких серьезных вирусных заболеваний, как, например, ВИЧ и лихорадка Эбола, при которых выживание зависит от качественного снижения уровня вирусной нагрузки в крови.

В настоящее время группа Ингбера проводит испытания «искусственной селезенки» на свиньях, механизмы развития сепсиса у которых похожи на человеческие. Эксперты ожидают начала клинических испытаний устройства в ближайшие два года.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
16.09.2014

Читать статьи по темам:

инфекционные болезни магнитные наночастицы наномедицина Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Лаборатория на чипе? Нет, лаборатория в жевательной резинке!

Разработка диагностической жвачки стала возможной благодаря открытию ученых, обнаруживших в слюне больных малярией три белка, специфичных для возбудителя этой инфекции.

читать

Магнитные наночастицы очистят кровь от микробов

Оригинальный фильтр, способный очистить кровь пациента от микроорганизмов, может спасать тысячи людей ежегодно.

читать

Новые возможности ионов Скулачева

Митохондриально адресованные антиоксиданты предоставляют новые возможности в борьбе с различными патологиями. Недавно исследователи из МГУ показали, что ионы Скулачёва способны помочь и при остром пиелонефрите.

читать

Перспективы борьбы с вирусом Эбола

Почти 200 экспертов со всего мира собрались в Женеве, чтобы рассмотреть 8 экспериментальных препаратов против вируса Эбола и двух вакцин. Среди последних есть и российский вариант, который уже успел пройти доклинические испытания.

читать

От вегетарианской кухни – к вегетарианской воде

Если верить рекламе, устройство с передовой многоступенчатой технологией фильтрации на основе «не-электрической гравитации» (!) удаляет 99,9% бактерий и вирусов, и покупатель получает «чистую, безопасную и вегетарианскую воду».

читать

Мыть иль не мыть – вот в чём вопрос

Очередное открытие британских ученых (ТМ): «Врачи запрещают мыть курицу», «Мытье куриного мяса часто является причиной пищевого отравления» и, чтобы совсем закошмарить читателей, «Мыть сырое мясо курицы – смертельно опасно»...

читать