Может ли новый инъекционный гель спасти жизни на поле боя?

Кровь, как жизненно важный и поддерживающий жизнь канал в организме, имеет сильный стимул течь как можно легче — во всех случаях, кроме случаев травм. При порезе или более обширном кровоточащем повреждении тромбоциты устремляются к отверстию, что является частью отчаянной попытки организма перерезать то, что несколько минут назад текла так свободно. Это переключение требует времени, и как бы хороши ни были тромбоциты, в ситуациях травм или на поле боя они могут не сработать достаточно быстро без посторонней помощи. Теперь группа ученых из Техасского университета A&M, Гарварда и Массачусетского технологического института только что разработала инъекционный гель, в котором используются синтетические нанопластинки для остановки кровотечения.

Описано в журнале АСУ Наногель содержит специально изготовленные тромбоциты диаметром от 20 до 30 нанометров, но толщиной всего около 1 нанометра. Эта тонкая форма делает их практически двухмерными. Края этих синтетических нанопластинок заряжены положительно, а верх и низ нанопластинок – отрицательно. Края притягиваются к противоположно заряженным верхушкам и низам других нанопластинок, образуя слой наноразмерных чешуек — или самую крошечную в мире защитную фалангу — при введении в источник кровотечения.

Еще одна проблема при изготовлении коагулирующего средства — убедиться, что оно закрывает рану и ничего больше; затем, когда он больше не нужен, организм может избавиться от него. Этот биоразлагаемый гель помещает синтетические тромбоциты в рану, позволяет им создавать структуру, взаимодействуя с собственными лечебными факторами организма, а затем безопасно остается на месте. Смесь гидрогеля и тромбоцитов сократила время свертывания крови на 77 процентов по сравнению с естественными способностями свертывания крови. В ходе испытаний на животных все субъекты, получавшие гель, пережили 28-дневный период без кровотечений из старых ран. Более того, гель полностью биоразлагаем, а это означает, что он может впитаться в рану, как только выполнит свою задачу, что исключает необходимость хирургического вмешательства по его удалению.

Биомедицинский инженер Ахилеш Гахарвар, ведущий автор исследования, говорит, что он предполагает что солдаты могут нести этот материал в бой в предварительно загруженных шприцах, что позволяет провести коагуляцию, спасающую жизнь после ранения, когда помощь трудно найти. Но сколько времени это займет? «Может быть, в ближайшие пять-семь лет мы сможем увидеть шприцы, наполненные этим гидрогелем, которые можно будет включить в аптечку», — говорит Гархарвар. Популярная наука. «Помимо внебольничных и чрезвычайных ситуаций, мы ожидаем, что эту технологию можно будет использовать в операционной».

Разработка инъекционного лечения солдат, раненых в бою

Разработка инъекционного лечения солдат, раненых в бою

Гахарвар не одинок в надежде на такой результат. Исследовательское управление армии США поддержало это исследование, и легко понять, почему им нужен быстродействующий коагулянт на поле боя.

«Что меня волнует в этом гидрогеле, так это то, что я знаю, что мы пробовали легкие и смываемые пены, но гидрогель очень плотный», — рассказывает Джон Стейнбо, бывший медик спецназа армии. Популярная наука. «И что я понимаю в этой технологии, так это то, что гель достаточно плотный внутри полости раны, поэтому давление крови не смоет гель. Это позволит ему проникнуть в рану, соответствовать ее полости. Это выглядит очень многообещающе».

Со времени службы Стейнбо помог разработать XStat, специальный шприц с губками, предназначенный для остановки кровотечения из боевых ран. Однако главное сомнение Стейнбо в отношении геля заключается в том, насколько хорошо он будет работать в холодных условиях, например, на полях сражений в горах Афганистана. «Так что, если я перевязываю рану, а на улице 15 градусов, повлияет ли это на гель? Будет ли гель замораживаться в блоке, где его нельзя будет ввести в организм? Это недостаток. Если его нельзя использовать при температуре ниже нуля, это провал».

Но то, что препятствия существуют, не означает, что они непреодолимы. Стейнбо заключил: «Я думаю, что это все, о чем эти ребята уже думают, и они собираются решить».

Джо Ландолина также имеет некоторый опыт изготовления гелей для лечения ран. Его компания Suneris производит ВетиГель, еще один гель, предназначенный для обработки ран и остановки кровотечения. Вместо нанопластинок VetiGel создает на участке сетку. Вот как описывает это Ландолина:

Двумерные силикатные наночастицы

Двумерные силикатные наночастицы

Какое будущее ждет этот гидрогель? «Следующий шаг в разработке этого гидрогеля — сделать его «биоактивным», — говорит Гахарвар.

«Судя по этой статье, я бы сказала, что это очень ранняя стадия», — сказала Ландолина, когда ее спросили об этом новом гидрогеле. «В отрасли кровоостанавливающих средств мы знаем, что то, что работает на крысах, не всегда работает при увеличении масштабов. При этом мы работаем над гелем, поэтому мы твердо верим, что гель или технология, которая может соответствующий ране, будь то гель или какой-либо другой препарат, является идеальным типом кровоостанавливающего средства».

Поэтому в будущем, когда боевые медики будут пытаться остановить боевую рану, они не будут просто искать способ спасти ситуацию. Они потянутся за мазью.

Последнее сообщение в блоге

Группа далеких квазаров — крупнейшая структура во Вселенной
August 23, 2023

Световому кораблю потребовалось бы 4 миллиарда лет, чтобы добраться с одной стороны группы на другую. Впечатления этого художника показывают, как ...

Новые проекты НАСА для многоразового пилотируемого космического корабля «Наутилус-X»
August 23, 2023

Этот трубчатый космический корабль может служить многоразовым транспортным средством для полетов на Луну и в дальний космос, вмещая экипаж из шести...

Наша новейшая инопланетная комета, возможно, родилась из рвоты умирающей звезды
August 23, 2023

Борисов может представлять собой совершенно новый тип небесного тела. Практически каждая глыба льда, камня или газа в нашей Солнечной системе, от ...