NanomaterialInginerii de la MIT au dezvoltat un pansament biologic la scară nanometrică, care poate opri sângerarea aproape instantaneu, înregistrând astfel un progres care ar putea creşte în mod dramatic ratele de supravieţuire a soldaţilor răniţi în luptă.

 

 

 

 

Un pansament biologic la scară nanometrică dezvoltat la MIT ar putea preveni moartea pe câmpul de luptă.

Cercetătorii, conduşi de Paula Hammond şi finanţaţi de Institutul de Nanotehnologii pentru Soldaţi şi o companie din Danemarca, Ferrosan Medical Devices A/S, au creat un spray-pansament care conţine trombină, un agent de coagulare găsit în sânge. Bureţii acoperiţi cu acest spray pot fi stocaţi fără probleme şi transportaţi uşor de către soldaţi sau de către personalul medical. Bureţii pot fi valoroşi şi în spitalele civile, spune Hammond, profesor David H. Koch în inginerie.

„Capacitatea de a împacheta cu uşurinţă agentul de coagulare a sângelui în acest tip de bureţi este o idee foarte atrăgătoare, deoarece există posibilitate de a-i ambala, depozita şi apoi de a-i scoate rapid”, spune ea.

Hammond şi colegii ei au descris tehnologia pe 27 decembrie în ediţia online a Advanced Materials. Autorul principal al lucrării este Anita Shukla, care îşi face studiile postdoctorale la Rice University.

 

Pansament biologic
Cercetătorii de la MIT au conceput şi dezvoltat un material (spray-pansament) pe bază de trombină şi acid tanic.
După pulverizare pe suprafaţa rănită, materialul poate opri sângerarea în câteva secunde.
Credit image: Wikimedia/Nevit Dilmen


Pe câmpul de luptă, sângerarea necontrolată este principala cauză de deces datorat traumelor. Metodele tradiţionale de a opri sângerarea, cum ar fi bandajele de compresie, nu sunt potrivite pentru gât şi multe alte părţi ale corpului. În ultimii ani, cercetătorii au încercat abordări alternative, dar toate au anumite dezavantaje. Pansamentele şi gelurile cu fibrină au o perioadă de valabilitate scurtă şi pot provoca un răspuns imun advers, iar pudrele zeolitice sunt greu de aplicat în condiţii de vânt puternic şi pot cauza arsuri grave. O altă opţiune sunt bandajele făcute din chitosan, un derivat de material structural primar din exoschelete de moluşte. Aceste bandaje au avut un oarecare succes, dar pot fi greu de modelat pentru a se potrivi rănilor complexe.


 

Multe spitale civile folosesc un burete de gelatină puternic absorbant produs de Forrosan pentru a opri sângerarea. Cu toate acestea, bureţii trebuie să fie înmuiaţi în trombină lichidă chiar înainte de aplicarea pe rană, ceea ce îi face imposibil de folosit pe câmpul de luptă. Echipa lui Hammond a venit cu ideea de a acoperi în avans bureţii cu un agent de coagulare a sângelui, astfel încât aceştia să fie gata de folosit atunci când este nevoie, atât pentru uz militar, cât şi pentru uz civil.

Pentru a face acest lucru, cercetătorii au dezvoltat un pansament biologic la scară nanometrică, care constă în două straturi pulverizate pe un material, de exemplu bureţii folosiţi în acest studiu. Cercetătorii au descoperit că straturile de trombină, o proteină naturală de coagulare, şi acidul tanic, o moleculă mică, găsită în mod natural în ceai, produc un strat subţire care conţine cantităţi mari de trombină funcţională. Ambele materiale au fost aprobate de Administraţia Americană a Mâncării şi a Medicamentelor (U.S. F.D.A.), ceea ce ar putea ajuta la procesul de aprobare pentru o versiune comercializată a bureţilor, spune Shukla.

Un avantaj cheie al metodei de pulverizare este că permite unei cantităţi mari de trombină să fie împachetată în bureţi, acoperind chiar şi fibrele din interior, spune David King, chirurg traumatolog şi instructor în chirurgie la Massachusetts General Hospital, care nu a fost implicat în această cercetare.

„Toate materialele hemostatice existente suferă de aceeaşi limitare, aceea de a fi capabile să ofere un pachet suficient de dens de material hemostatic la locul sângerării. Din acest motiv noul material este interesant”, spune King, care este şi rezervist al armatei americane, participând la conflictul din Afganistan, unde a ocupat funcţia de chirurg traumatolog şef.

Odată pulverizaţi, bureţii pot fi stocaţi luni de zile până la utilizare. Bureţii pot fi modelaţi pentru a se potrivi formei oricărei răni. „Acum avem o alternativă care ar putea fi folosită fără a aplica o presiune mare şi care se poate conforma la o varietate mare de răni, pentru că bureţii sunt foarte maleabili”, spune Shukla.

În testele pe animale de la Ferrosan, bureţii au fost aplicaţi pe răni, cu o presiune uşoară (cea caracteristică unui deget uman), timp de 60 de secunde - iar sângerarea s-a oprit în acest timp. Bureţii fără trombină au avut nevoie de cel puţin 150 de secunde pentru a opri sângerarea. O simplă bucată de tifon, aplicată pentru 12 minute (durata experimentului), nu a oprit sângerarea.

Cercetătorii au depus o cerere de brevet de invenţie pe această tehnologie şi pe alta similară, care conţine bureţi acoperiţi cu antibioticul vancomicină. Laboratorul lui Hammond lucrează acum la combinarea într-un singur burete a activităţilor de coagulare ale sângelui cu cele ale antibioticului.

 

 

Textul este traducerea articolului New way to stop the bleeding, publicat pe web.mit.edu.
Traducere: Duceac Irina Delia




Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!