Eylül 01, 2022

(Nanowerk Haberleri) ABD Ordusunun araştırma kolu, Case Western Reserve Üniversitesi'nin kan vekili öncüsü Anirban Sen Gupta'ya, en son çalışmasını ilerletmek ve optimize etmek için dört yıllık 2.5 milyon dolarlık bir hibe verdi. Nanoteknoloji savaş alanı yaralanmalarından kanamayı durdurmak için. Sen Gupta ve ekibi tarafından geliştirilen yeni teknolojinin adı “SanguiStop”. Trombin adı verilen pıhtı teşvik eden bir enzimin, özellikle iç yaralanma bölgesine, hedeflenen bir şekilde intravenöz olarak verilmesine izin verir. Bir kez orada, trombin, kanamayı durdurmak için kritik olan vücudun ağ benzeri maddesi olan fibrin adı verilen özel bir protein yapar. Teknoloji, özellikle savaş alanında ciddi yaralardan muzdarip askerlerin yanı sıra kan pıhtılaşmasında genetik veya ilaca bağlı kusurları olan hastaları tedavi etmek için yardımcı olabilir. Bir kan pıhtısının yüksek çözünürlüklü mikroskop görüntüsü. (Resim: Case Western Reserve University) “Bunu bir baraj inşa etmek ve sel (bu durumda kanamayı) azaltmak için betonun yerinde olması gibi düşünün – ancak betonu kan dolaşımının her yerine değil, yalnızca ihtiyaç duyulan yere vermelisiniz. Case School of Engineering'de Leonard Case Jr. Mühendislik Profesörü Sen Gupta dedi. "Ve üzerinde çalıştığımız şey bu - trombini gitmesi gereken yere götürmek için hedeflenen fosfolipid nanoparçacıkları kullanmak." Fosfolipitler, canlı hücrelerin yapısı ve işlevi için önemli yapı taşlarıdır. Ayrıca 100-200 nanometre boyutlarında nanopartiküller halinde birleştirilebilirler. Bu durumda, Sen Gupta ve ekibi, yüzeylerinde, kan dolaşımına girdikten sonra, onları özel olarak yaralanma bölgesine hedef alan “homing molekülleri” olan fosfolipid nanopartiküller yaptılar. Yeni ABD Ordusu araştırma fonu, önümüzdeki dört yıl boyunca Sen Gupta ve ekibinin "bu teknolojiyi tekrarlanabilir hale getirmesini, dozu optimize etmesini ve toksisite sınırlarını ve bağışıklık risklerini doğrulamasını" sağlayacak dedi.

Yeni nanoparçacık teknolojisi

Bir kanama yaralanması olduğunda, insan vücudu doğal olarak özellikle yaralanma bölgesinde yüksek konsantrasyonlarda trombin üretir. Bu süreç daha sonra yerel olarak fibrin oluşturmaya ve kanın pıhtılaşmasına yardımcı olur. Bu "trombin patlaması", pıhtılaşma faktörleri adı verilen kandaki benzersiz moleküllerin, yaralanma bölgesinde toplanan trombosit adı verilen pıhtı teşvik eden kan hücrelerinin yüzeyinde bir araya geldiği hızlı reaksiyonlar yoluyla meydana gelir. Bununla birlikte, ciddi kan kaybı yaşayan askerler veya bölgede fibrin oluşumunu etkileyen kan kusurları olan hastalarda vücudun doğal trombin yapma yeteneğinin yaralanma bölgesinde tehlikeye girdiğini söyledi. Ayrıca, trombin, bu sorunu tedavi etmek için vücuda intravenöz olarak uygulanamaz, çünkü “her yerde ayrım gözetmeyen pıhtılaşmaya neden olur” dedi Sen Gupta. "Bunun yerine, trombini özellikle kanama bölgesini hedefleyen bir nanopartikül taşıyıcı içinde paketledik ve daha sonra gerektiğinde fibrin yapmak için trombini bölgede serbest bıraktık" dedi. Sen Gupta ve işbirlikçileri geçen yıldan beri bu yaklaşımı araştırdıklarını söyledi. Yakın zamanda yayınlanan bir fizibilite çalışması ACS Nano (“Koagülopatilerde Hemostazı Artırmak için Trombinin Yaralanma Hedefli Doğrudan Teslimi için Trombositten İlham Alınmış İntravenöz Nanotıp”) nasıl başarılı olabileceğini gösterdi.

Kanamayı durdurmaya odaklandı

Sen Gupta, özellikle yapay trombosit sistemleri geliştirmeye odaklanarak, sentetik kan vekillerinde en son araştırmaları ilerletmek için son on yıldır işbirlikçilerle ortaklık kurmuştur. Ayrıca hemostaz (kanamayı durdurma), tromboliz (zararlı kan pıhtılarını kırma) ve iltihaplanma (kan hücresiyle ilgili çok sayıda patoloji) için terapötik teknolojiler üzerinde çalışırlar. Ayrıca, yaralı bir askerin kritik pıhtılaşma sorunlarını ve savaş alanındaki diğer kan koşullarını hızlı bir şekilde değerlendirmek için elde tutulan bir tıbbi cihaz geliştirdiler. 2016 yılında ayrıca kanama kontrol teknolojilerine odaklanan bir biyoteknoloji şirketi olan Haima Therapeutics'in kurucu ortağı oldu.