Нанотехнологии: Кровосовместимые наноматериалы

Углеродные натубубки и другие наноструктуры, обработанные антикоагулянтами для повышения совместимости с кровью, могут вскоре найти применение в искусственных почках и других медицинских устройствах.

Проблема совместимости

Углеродные нанотрубки перспективны для создания искусственных кровеносных сосудов, имплантатов, систем доставки лекарств и биосенсоров. Однако компоненты крови часто прилипают к ним, вызывая образование тромбов и отказ устройств. «Это огромная проблема», — отметил химик Роберт Лангер из MIT.

Решение с гепарином

Исследователи под руководством биохимика Роберта Линхардта из Rensselaer Polytechnic Institute использовали покрытие из гепарина — сложного сахара и антикоагулянта. Покрытие многостенных углеродных нанотрубок шириной около 40 нм значительно снизило свёртываемость крови на их поверхности. Результаты опубликованы в Langmuir.

Применение в диализе

Современные диализаторы (искусственные почки) используют пластик с присоединённым гепарином, но основная площадь мембран из пористых целлюлозных волокон не покрыта им. Поэтому пациентам требуются инъекции гепарина.

Учёные создали мембраны из композита целлюлозы и гепарина с порами 20–40 нм. Мембраны толщиной от нескольких сотен нанометров до ста микрон эффективно фильтруют токсины (например, мочевину), задерживая клетки и ценные белки, и предотвращают свёртывание крови, снижая риск кровотечений. Такие волокна можно ткать для создания искусственных сосудов. Отчёт опубликован в Journal of Biomedical Materials Research.

Безопасность и перспективы

Связанный с наноматериалом антикоагулянт не влияет на свёртываемость крови в других местах (например, в ранах). «Это очень новый подход к повышению гемосовместимости устройств. Отличная работа», — сказал Лангер.

Исследователи оформили предварительные патенты на материалы и ищут коммерческого партнёра для создания устройств. В будущем планируется испытать гепариновые покрытия на других наноматериалах.