Nanopartículas magnéticas ajudarão a interromper o sangramento interno 15 vezes mais eficazmente
p Um sistema que simula as condições de um vaso sanguíneo danificado. Crédito:E. M. Shabanova, Andrey S. Drozdov et al.
p Cientistas da Universidade ITMO descobriram uma maneira de parar eficazmente o sangramento interno por meio de nanopartículas magneticamente acionadas contendo trombina. Um medicamento baseado nessas nanopartículas pode ser injetado por via intravenosa e entregue diretamente no local de uma lesão vascular. Pode acelerar a formação local de coágulos e reduzir a perda total de sangue em 15 vezes. As nanopartículas não são tóxicas para humanos e podem ser usadas para tratamento seguro. Os resultados foram publicados em
Relatórios Científicos . p O sangramento interno é uma emergência médica séria. Pode ser causada por várias condições médicas, como traumas ou doenças crônicas, e ocorre em várias partes do corpo, incluindo o cérebro ou o estômago. No entanto, o prognóstico para a maioria dos casos é bastante pessimista, como o sangramento interno geralmente causa hematomas, disfunção orgânica e perda maciça de sangue. Por exemplo, sangramento gastrointestinal foi recentemente estimado em até 20, 000 mortes apenas nos Estados Unidos.
p A única maneira possível de evitar esses perigos é fornecer um tratamento médico adequado e rápido. Embora existam vários medicamentos que podem impedir a perda de sangue grave, nenhum deles pode ajudar inteiramente sem intervenção cirúrgica. Na tentativa de parar o sangramento de forma mais eficaz, os cientistas estão desenvolvendo medicamentos que podem ser aplicados com uma injeção simples. O principal problema com essas drogas é que o remédio deve iniciar a formação do coágulo apenas no local do dano vascular, em vez de afetar todo o sistema vascular.
p Em um novo estudo, cientistas da ITMO University sugeriram o uso de nanopartículas movidas a ímã para resolver esse problema. As partículas consistem em dois componentes principais. O primeiro é a trombina, uma enzima responsável pela coagulação do sangue. Ele interage com a proteína chamada fibrinogênio e desencadeia a formação de coágulos para bloquear o vaso danificado. A trombina é envolvida em uma matriz porosa especial feita de magnetita. Este mineral é o segundo ingrediente principal e permite o controle preciso do movimento das partículas dentro do corpo usando um campo magnético externo.
p Nanopartículas magnéticas com trombina têm baixa atividade e não causam coagulação do sangue se forem distribuídas uniformemente nos vasos sanguíneos. Portanto, é possível injetar uma solução de partículas por via intravenosa e localizá-las onde necessário usando um ímã. Quando o paciente recebe uma porção extra de fibrinogênio, partículas de trombina ao redor do local da lesão interagem com ele e o sangramento para mais rápido.
p "Testamos a eficiência das nanopartículas em amostras de plasma de sangue humano e um modelo de vaso especial, "diz Andrey Drozdov, membro do SCAMT Laboratory da ITMO University. "Após os primeiros experimentos com plasma, descobrimos que a trombina em nossas nanopartículas é menos ativa em comparação com sua variante livre. Mesmo assim, continuamos com os testes e realizamos experimentos adicionais em um modelo da corrente sanguínea. Pudemos observar como as nanopartículas se comportam quando o vaso é danificado. Descobriu-se que a localização magnética compensa a atividade mais baixa. As nanopartículas reduzem o tempo de coagulação em 6,5 vezes e podem reduzir a perda total de sangue em 15 vezes. "
p "Sintetizar essas nanopartículas não é fácil, "diz o chefe do laboratório Vladimir Vinogradov." É importante manter seu tamanho abaixo de 200 nanômetros; caso contrário, não serão adequados para injeção. Além disso, São necessárias condições de síntese suaves para que a molécula de trombina não se quebre e perca completamente a sua atividade. Finalmente, só podíamos usar componentes biocompatíveis. Verificamos a toxicidade de nossas partículas com células humanas e nos certificamos de que são completamente seguras, mesmo durante exposição prolongada. "
p Este trabalho faz parte de um projeto maior com o objetivo de criar drogas hemostáticas híbridas à base de nanomateriais. Os cientistas estão atualmente planejando testar a droga com base no material obtido em modelos animais e, em caso de sucesso, realizar ensaios clínicos. Os pesquisadores esperam criar um sistema de hemostasia baseado em nanopartículas que será capaz de parar de forma rápida e eficiente o sangramento interno.