Form der Aktivitäten in Thrombozyten Mimik kommen

Künstliche Thrombozyten imitiert von einem Forscherteam von der Case Western Reserve University und der University of California, Santa Barbara entwickelt , sind in der Lage zu stoppen Blutungen im Mausmodell 65 Prozent schneller als die Natur für sich allein.


Indem sie die Form , die Größe, die Flexibilität und die Oberflächenchemie des realen Plättchen werden künstliche Blutplättchen aus dem Hauptblutfluss zu Gefäßwänden geschoben . Dort können sie die Oberflächenchemie zur Verankerung auf geschädigte Zellen und induzieren schnellere Blutgerinnung an der Stelle .
Bildnachweis: Anirban Sen Gupta

Zum ersten Mal haben die Forscher in der Lage, integrativ imitieren die Form, Größe, Flexibilität und Oberflächenchemie der realen Blutplättchen auf Albumin -basierte Partikel Plattformen. Die Forscher glauben, diese vier Designfaktoren zusammen bei der Induktion von Blutgerinnseln schneller selektiv an Gefäßverletzung Stellen zu bilden und verhindert schädliche Bildung von Blutgerinnseln wahllos anderer Stelle im Körper wichtig.

Die neue Technologie , in der Fachzeitschrift ACS Nano berichtet , befindet sich ergeben Blutungen bei Patienten mit traumatischen Verletzungen , Operationen unterziehen oder Gerinnungsstörungen leiden, von Thrombozytendefekteoder ein Mangel an Thrombozyten ab. Ferner kann die Technik verwendet werden, um Medikamente abzugeben , um Webseiten in Patienten Ziel Atherosklerose , Thrombose oder andere plättchen beteiligten pathologischen Bedingungen .

Anirban Sen Gupta, ein Junior-Professor für Biomedizinische Technik an der Case Western Reserve , die zuvor entwickelt peptidbasierte Oberflächenchemie , die die Gerinnselbildung einschlägigen Maßnahmen der realen Thrombozyten zu imitieren. Aufbauend auf dieser Arbeit , Sen Gupta konzentriert sich nun auf Einbeziehung morphologische und mechanische Signale , die natürlich in Thrombozyten zur weiteren Verfeinerung der Konstruktion vorhanden sind.

" Morphologische und mechanische Faktoren beeinflussen die margination natürlicher Blutplättchen an die Blutgefäßwand , und nur, wenn sie in der Nähe der Wand können die kritischen Gerinnsel fördernden chemischen Wechselwirkungen stattfinden, sind ", sagte er .

Diese natürlichen Hinweise motiviert Sen Gupta , sich mit Samir Mitragotri , Professor für Chemieingenieurwesen an der UC Santa Barbara, dessen Labor hat kürzlich Albumin -basierte Technologien , um Partikel , die die Geometrie und mechanischen Eigenschaften von roten Blutkörperchen und Blutplättchen zu imitieren zu machen.

Gemeinsam hat das Team entwickelt künstliche plättchenförmige Nanopartikel ( PLNs ) , die morphologischen , mechanischen und chemischen Oberflächeneigenschaften der natürlichen Blutplättchen zu kombinieren.

Die Forscher glauben, das elegante Design in der Lage, natürliche Thrombozyten die Fähigkeit , effektiv mit größeren und weicheren roten Blutzellen in Körperdurchblutung kollidieren zu simulieren. Die Kollisionen bewirken margination - Schieben der Blutplättchen aus dem Hauptstrom und näher an der Blutgefäßwand - die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer Interaktion mit einer Verletzungsstelle .

Die Oberflächenbeschichtungen ermöglichen die künstlichen Blutplättchen an , um Verletzungen zu -Ort - spezifische Proteine ​​, von Willebrand Faktor und Kollagen zu verankern , während die Induktion von natürlichen und künstlichen Blutplättchen schneller an der Verletzungsstelle zu aggregieren.

Testen in Mausmodellen gezeigt, dass eine intravenöse Injektion von diesen künstlichen Plättchen gebildet Blutgerinnsel an der Stelle der Verletzung dreimal schneller als die natürlichen Plättchen allein bei den Kontrollmäusen .

Die Fähigkeit, selektiv mit Verletzungsstelle Proteinen interagieren , sowie die Fähigkeit, mechanisch flexiblen wie natürliche Plättchen bleiben , können diese künstlichen Plättchen sicher durch die kleinste von Blutgefäßen zu fahren , ohne dass unerwünschte Klumpen.

Albumin , ein Protein im Blutserum und Eier gefunden , ist bereits mit Krebsmedikamenten verwendet und gilt als sicheres Material . Künstliche Blutplättchen, die nicht in einem Gerinnsel zu engagieren haben und weiterhin zirkuliert innerhalb ein bis zwei Tagen abgebaut.

Die Forscher glauben, dass die neue künstliche Thrombozyten Design kann noch effektiver in größeren Volumen Blut fließt , wo margination an die Blutgefäßwand ist mehr im Vordergrund. Sie erwarten, dass in Kürze beginnen Testen dieser Funktionen.

Diese Forschung wurde bisher von der American Heart Association finanziert und wird derzeit von der National Institutes of Health.

Zusätzlich zu ergeben Blutungen, glaubt Sen Gupta könnte die Technologie auch bei der Bereitstellung von Blutgerinnsel auflösende Medikamente direkt an Blutgerinnsel sein , zu behandeln herzinfarkt oder Schlaganfall ohne dass die körpereigenen Gerinnungsmechanismussystemisch zu suspendieren. Die künstlichen Plättchen kann auch verwendet werden, um Krebsmedikamente zu metastasierten Tumoren , die eine hohe Thrombozyten Wechselwirkungen zu liefern. Sen Gupta sucht Zuschüsse , um diese Arbeit zu verfolgen.