p Existem muitos eventos diferentes que podem levar a uma hemorragia excessiva e descontrolada dentro do corpo. Isso pode ocorrer como resultado de inflamação e ulcerações, anormalidades nos vasos sanguíneos ou lesões relacionadas a traumas. Indivíduos com condições predisponentes, como pacientes cardíacos, correm um risco particular de hemorragia interna devido aos anticoagulantes que são frequentemente prescritos como medida preventiva. Eles também são propensos a sangramentos gastrointestinais, afetando 40% dos pacientes que usam dispositivos de assistência cardíaca. Além da necessidade de um tratamento eficaz para essas condições, também há indicações para o controle do fluxo sanguíneo que contribui para aneurismas e vascularização das células tumorais. p Um método de tratamento ideal bloquearia de forma rápida e eficaz a ruptura nos vasos sanguíneos afetados para interromper o sangramento e permitir a cura da parede do vaso. Então, o material de bloqueio se degradaria o suficiente para permitir que o sangue voltasse a fluir normalmente.

p Os tratamentos atuais envolvem materiais sólidos e líquidos como agentes bloqueadores. As bobinas feitas de platina trançada ou fios de aço inoxidável são comumente usadas. Eles vêm em uma variedade de comprimentos, formas e espessuras e são colocados em vasos sanguíneos usando um cateter especial. Existem também agentes bloqueadores líquidos que são injetados nos vasos sanguíneos e solidificam após a injeção.

p Mas existem muitas dificuldades em usar os métodos atuais. Como as bobinas precisam de cateteres especiais para inserção e equipamentos especializados para destacá-los e colocá-los, o procedimento é difícil e requer treinamento intensivo do médico. Também, há momentos em que várias bobinas precisam ser colocadas para serem eficazes, e há outros momentos em que as bobinas migram ou compactam, necessitando repetir procedimentos. Os agentes líquidos geralmente vazam durante as injeções, resultando em posicionamento impreciso, efeitos tóxicos nos tecidos circundantes e necessidade de tentativas adicionais. Esses problemas aumentam o potencial de tempo e custos adicionais.

p Além disso, nenhum desses métodos tem a capacidade de visualizar com precisão os procedimentos por TC convencional, Ressonância magnética, Métodos de raios X e fluoroscópicos. Imagens bem-sucedidas ajudariam muito a orientar a colocação e monitorar o bloqueio dos vasos sanguíneos ao longo do tempo.

p Um estudo anterior dos autores utilizou barato, materiais gelatinosos chamados hidrogéis na tentativa de produzir um material eficaz para controlar a hemorragia. Além de ter biocompatibilidade superior e propriedades elásticas e mecânicas ajustáveis, os hidrogéis também exibem capacidades de desbaste total - a capacidade de se deformar após a injeção e então se autorrecuperar rapidamente e se moldar para caber no espaço desejado; isso permite que o parto seja feito com cateteres padrão sem equipamento especializado. Discos de nanoplacas de silicato foram misturados ao hidrogel para imitar a capacidade de coagulação das células plaquetárias, e o composto resultante provou ser altamente eficaz em selar veias danificadas.

p Uma equipe colaborativa de especialistas em radiologia de intervenção clínica e pesquisadores de bioengenharia levou este projeto um passo adiante, adicionando partículas de imagem feitas de mistura de hidrogel de tântalo. Tântalo, um metal altamente biocompatível, demonstrou ser seguro para uso em aplicações biomédicas e é excretado na urina.

p A equipe formada por cientistas do Instituto Terasaki e da Clínica Mayo realizou vários testes para determinar o tamanho ideal de partícula de tântalo e a quantidade a ser usada e seu efeito nas propriedades mecânicas do composto de hidrogel. Eles também estabeleceram a formulação ideal para os três componentes de seu novo gel composto. Seus experimentos determinaram que as partículas de tântalo se dispersaram bem no composto de hidrogel, não afetou suas propriedades mecânicas e reteve sua esterilidade ao longo do tempo.

p Outra meta ambiciosa do projeto era realizar seus experimentos de controle de hemorragia em artérias, algo que antes não era feito com hidrogéis. Este esforço apresentou desafios adicionais, devido ao maior fluxo sanguíneo e pressão nas artérias, sua ampla variação de tamanho e sua fragilidade potencial.

p Após vários experimentos conduzidos nos vasos arteriais de modelos suínos anticoagulados vivos, a equipe obteve resultados positivos com seu novo hidrogel composto com tântalo. Eles foram capazes de criar uma vedação eficaz contra sangramento nas artérias dos porcos, com um tempo de implantação 40 vezes mais rápido do que com bobinas. O bloqueio arterial também exibiu estabilidade e durabilidade, permanecer em posição sem migração por quatro semanas antes de se degradar naturalmente e ser substituído pelo reparo do tecido conjuntivo do vaso.

p Devido ao componente de tântalo no gel, os procedimentos arteriais e o monitoramento dos modelos animais foram realizados com visualização em tempo real usando CT, Fluoroscopia de raios-X e ultra-som.

p "Os resultados experimentais que foram observados em nosso gel carregado de tântalo demonstram claramente sua eficácia e versatilidade", disse HanJun Kim, um membro da equipe do Instituto Terasaki. "Pudemos atingir nossos objetivos de ser capaz de visualizar e colocar com precisão um bloqueio estável em um vaso arterial para tratar rapidamente a hemorragia intravascular não controlada."

p A equipe passou a conduzir experimentos adicionais para testar a reversibilidade da colocação arterial do novo hidrogel e descobriu que seu tampão arterial solidificado poderia ser facilmente removido usando um cateter de aspiração. Eles também foram capazes de obter um bloqueio arterial bem-sucedido aplicando seu composto de hidrogel a bobinas que haviam sido colocadas nos vasos e não conseguiram atingir ou manter o bloqueio.

p O uso deste gel carregado de tântalo para controlar o sangramento apresenta muitas vantagens exclusivas sobre os métodos atuais. É um cofre, fácil de usar, e método de baixo custo que demonstra eficácia ideal, precisão e versatilidade para uma variedade de aplicações médicas em potencial.

p "O método de tratamento desenvolvido aqui é uma grande melhoria em relação aos métodos atuais e tem o potencial de afetar muitas vidas, "disse Ali Khademhosseini, Ph.D., diretor e CEO do Terasaki Institute. "É um dos muitos exemplos do trabalho inovador e impactante que fazemos em nosso instituto."