Видимые гидрогели для быстрого контроля и мониторинга кровотечений

Чрезмерное внутреннее кровотечение может возникать из-за воспалений, язв, аномалий сосудов или травм. Пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями, принимающие антикоагулянты, особенно подвержены риску. Например, желудочно-кишечные кровотечения затрагивают 40% пациентов с устройствами поддержки сердца.

Идеальный метод лечения должен быстро и эффективно блокировать повреждение сосуда, останавливая кровотечение и позволяя стенке зажить, а затем деградировать, восстанавливая нормальный кровоток.

Текущие методы и их недостатки

• Спирали (coils) из платины или нержавеющей стали: требуют специальных катетеров и оборудования для установки, сложная процедура. Часто необходимы множественные спирали, возможна их миграция.
• Жидкие агенты: могут протекать при инъекции, что ведет к неточному размещению, токсичности для тканей и необходимости повторных попыток.

Оба метода плохо визуализируются с помощью обычной КТ, МРТ, рентгена или флюороскопии.

Новое решение: гидрогель с танталом

Ранее авторы создали гидрогель с силикатными нанопластинками, имитирующими тромбоциты, который эффективно блокировал вены. Новый шаг — добавление в смесь гидрогеля частиц тантала, биосовместимого металла, безопасного для биомедицинского применения и выводимого с мочой.

Ученые из Института Терасаки и клиники Майо определили оптимальный размер и количество частиц тантала, не влияющих на механические свойства композита. Частицы хорошо диспергировались, а стерильность состава сохранялась со временем.

Прорыв: испытания на артериях

Впервые гидрогель был испытан для контроля кровотечения в артериях на живых свиных моделях с антикоагулянтной терапией. Это сложнее из-за высокого давления и скорости кровотока, вариабельности размера и хрупкости артерий.

Результаты:

• Эффективная герметизация артерий.
• Время установки в 40 раз быстрее, чем у спиралей.
• Стабильность и долговечность: блок оставался на месте без миграции 4 недели, затем естественно деградировал, замещаясь соединительной тканью.
• Благодаря танталу процедура и мониторинг четко визуализировались в реальном времени с помощью КТ, рентгенофлюороскопии и УЗИ.

"Результаты явно демонстрируют эффективность и универсальность нашего геля с танталом. Мы достигли целей: визуализация и точное размещение стабильного блока в артериальном сосуде для быстрого лечения неконтролируемого внутрисосудистого кровотечения", — ХанДжун Ким, Институт Терасаки.

Дополнительные преимущества:

• Сформированную артериальную пробку можно легко удалить аспирационным катетером (обратимость).
• Гель успешно блокировал артерии при нанесении на ранее установленные, но неэффективные спирали.

Заключение

Новый гель с танталом — безопасный, простой в использовании и экономически эффективный метод, превосходящий текущие подходы по эффективности, точности и универсальности.

"Этот метод — значительное улучшение текущих практик с потенциалом повлиять на множество жизней", — Али Хадемхоссейни, директор и CEO Института Терасаки.