Наночастицы "притворяются" тромбоцитами и останавливают кровь

При сложных травмах, сопровождающихся повреждениями артерий и аорт, бывает очень сложно остановить кровотечение. Американские биоинженеры нашли способ разрешить эту проблему при помощи наночастиц, которые имитируют способность тромбоцитов останавливать кровь. Первые испытания на грызунах показали уникальную работоспособность новой методики.

Неконтролируемые кровотечения являются одной из основных причин смерти после получения травм. Подчас медикам не хватает считанных минут, чтобы спасти человеку жизнь - настолько быстро и невосполнимо из открытых ран вытекает кровь. Еще сложнее предсказать состояние пациента при внутренних кровотечениях, когда невозможно даже примерно оценить скорость, с которой кровь покидает сосуды и поступает в ткани организма.

В настоящее время существует единственный способ остановить обильную кровопотерю - специальные лекарства, содержащие протеины, стимулирующие образование тромбоцитов и приводящие к повышению плотности крови. Но подобные фармакологические средства обладают двумя недостатками. Во-первых, они очень дороги - стоимость одной дозы составляет от 10000 до 30000 долларов. А во-вторых, не всегда эффективны, поскольку сам процесс формирования тромбоцитов в организме некоторых людей отличается от нормы.

Читайте также "Древние инки знали, что такое стресс"

Кроме того, при остановке кровопотери всегда существует риск только ухудшить состояние пациента. Резкое изменение давления в кровеносной системе может вызвать перебои в работе сердца и даже инфаркт. Найти баланс между эффективностью и безопасностью попыталась объединенная группа ученых из разных университетов США. И у них это получилось

При кровопотере организм начинает усиленно вырабатывать тромбоциты - дискообразные клетки крови, которые могут соединяться друг с другом, образуя природную "пробку"-тромб. Ученые давно изучили этот процесс и даже нашли способ усиливать производство тромбоцитов и свертывание крови при помощи специальных лекарств, содержащих протеины. Однако цена подобного решения слишком велика для повсеместного использования.

Было предпринято несколько попыток разработать искусственные красные кровяные тельца, а также специальные энзимы, способствующие их выработке, но в ходе опытов выяснилось, что процесс происходит абсолютно неконтролируемо, что может привести к образованию тромбов и закупорке капилляров.

Наконец, решение было найдено профессором Эрин Лавик из Кливленда и молодым ученым Джеймсом Бертрамом из Йельского университета. Они смогли создать наночастицу, обладающую всеми свойствами тромбоцита (включая способность склеиваться друг с другом), но при этом их размеры в три раза меньше, что исключает риски образования тромбов в неподходящих местах.

Каждая частица имеет полимерное ядро, покрытое слоем полиэтиленгликоля - растворимого в воде химического соединения, которое предохраняет наноэлементы от слипания друг с другом и со стенками кровеносных сосудов. Наночастица несет на себе заряд, состоящий из пептида, облегчающего образование между тромбоцитами сильных устойчивых связей.

За счет малого веса микроэлементы не нуждаются в управлении, они относятся током крови именно к месту разрыва, где и начинают активно стимулировать образование тромба. Лабораторные испытания на грызунах показали, что с применением подобного средства остановка крови ускоряется примерно вдвое.

Конечно, кровеносная система человека гораздо сложнее и разветвленнее, чем у крыс. Не последнюю роль в этом играет и дыхательная система, которая насыщает нашу кровь кислородом гораздо интенсивнее, чем легкие грызунов. Но ученые, в том числе и не вовлеченные в исследование наблюдатели, уверены, что общий принцип работы наночастиц в теле человека останется неизменным, хотя может потребоваться корректировка их строения.

Разработчики уверены, что их изобретение очень пригодится как в неотложной медицине катастроф, так и на полях сражений. Ведь своевременная остановка крови может на 50 процентов сократить смертность в подобных ситуациях и спасти тысячи и тысячи человеческих жизней.

Читайте также в рубрике "Наука и техника"