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Nanolösung stoppt Blutungen
Ein Forscherteam des MIT und der University of Hong Kong hat eine biologisch abbaubare Flüssigkeit entwickelt, die Blutungen schnell stoppen kann.
Die aus Peptiden bestehende Flüssigkeit organisiert sich beim Auftragen auf eine Wunde selbst zu einem schützenden Nanofasergel. Rutledge Ellis-Behnke , Forscher am Institut für Gehirn- und Kognitionswissenschaften am MIT und Kwok-Fai So, Vorsitzender des Fachbereichs Anatomie der Universität Hongkong, entdeckten die Fähigkeit der Flüssigkeit, Blutungen zu stoppen, während sie mit ihr als Matrix für nachwachsende Gehirnzellen experimentierten bei Hamstern.
Die Forscher führten dann eine Reihe von Experimenten an verschiedenen Säugetieren, einschließlich Nagetieren und Schweinen, durch, indem sie das klare flüssige Mittel auf Gehirn, Haut, Leber, Rückenmark und Oberschenkelarterie applizierten, um seine Fähigkeit zu testen, Blutungen zu stoppen und Wunden zu versiegeln.
Es habe jedes Mal funktioniert, sagte Ellis-Behnke. Sie fanden heraus, dass es die Blutung in weniger als 15 Sekunden stoppte und sogar bei Tieren wirkte, die blutverdünnende Medikamente erhielten.
Die Wunde muss nach dem Eingriff noch vernäht werden; Im Gegensatz zu anderen Mitteln zur Blutstillung muss es jedoch nicht von der Wundstelle entfernt werden.
Das einzige Nebenprodukt der Flüssigkeit sind Aminosäuren: Gewebebausteine, mit denen die Verletzungsstelle tatsächlich repariert werden kann, so die Forscher. Es ist auch nicht toxisch, verursacht beim Patienten keine Immunantwort und kann laut Angaben in einer feuchten Umgebung verwendet werden Ellis-Behnke . Ein Papier mit den Ergebnissen ist online verfügbar und wird in der Dezember-Ausgabe von . veröffentlicht Nanomedizin .
Ellis-Behnke glaubt, dass Ersthelfer, etwa auf einem Schlachtfeld oder bei einem Verkehrsunfall, mit der Nanolösung mehr Leben retten werden. Die bedeutendste Anwendung könnte jedoch in der Chirurgie liegen, sagt er, insbesondere an Leber und Gehirn.
Tatsächlich wird die Hälfte der Zeit während einer Operation mit einer Art Blutungskontrolle verbracht, sagt Ellis-Behnke. Folglich könnte eine solche Flüssigkeit das Tempo der Operation grundlegend verändern.
Ram Chutani, Direktor der Endoskopie und Chef der interventionellen Gastroenterologie am Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston und Assistenzprofessor für Medizin an der Harvard Medical School, kennt ihre Forschung. Ich sehe große Anwendungen bei Patienten mit Magen-Darm-Blutungen, sagt er. [Im Moment] gibt es kein ideales Mittel, um gastrointestinale Blutungen endoskopisch zu behandeln.
Technologisch wäre dies für uns eines der einfachsten Dinge, fügt Chutani hinzu. Es ist ein aufregender Agent, ein sehr aufregender Agent … das ist noch ziemlich weit weg. Ich wäre definitiv ein Early Adopter.
Die Forscher verstehen noch nicht, wie die Nanolösung Blutungen stoppt, darüber hinaus lässt sie das Blut nicht gerinnen. Vielleicht wird ein nanoskaliger Patch erstellt und die Materialien wieder zusammengestrickt, sagt Ellis-Behnke und fügt hinzu, dass dies nur Spekulation ist. Klinische Studien am Menschen seien noch mindestens drei Jahre entfernt, sagt er.
Die Forschung wurde vom Deshpande Center for Technological Innovation am MIT sowie vom Technology Transfer Seed Fund der University of Hong Kong und dem Research Grant Council of Hong Kong finanziert.
Das US-Militär setzt bereits mehrere Mittel zur Blutstillung ein, darunter auch solche von Z-Medica und HemCon. Z-Medica aus Wallingford, CT, verwendet in seinen rieselfähigen Produkten namens QuikClot Wirkstoffe auf Zeolithbasis und bioaktives Glas. HemCon of Tigard, OR, verwendet in seinen Verbänden eine organische Substanz namens Chitosan.
Sowohl QuikClot als auch bioaktives Glas, ein Material auf Silizium- und Kalziumbasis, sind porös und wirken daher wie ein Schwamm, um Blut aufzuwischen und an Gewebe an und um die Wundstelle herum zu haften.
Das Chitosan in HemCon Bandagen bindet an Gewebe und versiegelt Wunden. (Chitosan kommt in Garnelenschalen vor, aber umfangreiche Tests haben gezeigt, dass Menschen mit Schalentierallergien keine allergischen Reaktionen auf Chitosan haben, so John Morgan, Präsident und CEO von HemCon.) HemCon plant, nächstes Jahr eine Verbraucherversion seines Produkts zu verkaufen .
Sowohl [die Produkte von Z-Medica als auch von Hem-Con] haben in meinen Händen Leben gerettet, sagt Captain Peter Rhee, ein militärischer Unfallchirurg vom Los Angeles County Medical Center, der die erste Studie beaufsichtigte, in der gießbare Mittel verwendet wurden, um Blutungen bei Tieren zu stoppen.
Die flüssige Lösung der Forscher des MIT und der University of Hong Kong könnte jedoch mehrere Vorteile bieten. Einer ist Geschwindigkeit. In Studien benötigte die Nanoflüssigkeit nur Sekunden, um zu wirken, während Konkurrenzprodukte etwa zwei Minuten benötigen. Die Nanoflüssigkeit kann auch auf Wunden jeder Form verwendet werden, im Gegensatz zu den quadratischen Bandagen von HemCon, die nicht über seltsam geformte Wunden passen. Und die nanoskalige Lösung muss nicht vom Patienten entfernt werden, im Gegensatz zum bioaktiven Glas von Z-Medica, das nicht unbegrenzt an der Wundstelle verbleiben kann.