Разработаны наночастицы, останавливающие кровь

Наночастицы (выделены зелёным цветом) помогают сформировать сгустки крови в повреждённой печени. Изображение получено с помощью электронной микроскопии.
Наночастицы (выделены зелёным цветом) помогают сформировать сгустки крови в повреждённой печени. Изображение получено с помощью электронной микроскопии.

Учёные из Мэрилендского университета в округе Балтимор (University of Maryland, Baltimore County) создали и протестировали на животных наночастицы, способные останавливать внутренние кровотечения. Результаты работы исследователи представили на 252 национальной встрече-выставке Американского химического общества (American Chemical Society).

Когда человек получает тяжёлую травму, спасение жизни часто зависит от того, как быстро удастся остановить кровь. Есть множество методов борьбы с наружным кровотечением, однако с внутренним можно справиться только с помощью хирургического вмешательства. Научная группа Мэрилендского университета в округе Балтимор пытается найти другой способ. «Когда у человека начинается неконтролируемое внутреннее кровотечение, эти наночастицы могут изменить ситуацию», — говорит Эрин Лавик (Erin Lavik), одна из авторов исследования.

Лавик и её коллеги разработали частицы, которые связываются с клетками крови и помогают им сформировать сгустки. Молекулы, расположенные на поверхности наночастиц, прикрепляются к гликопротеину активированных тромбоцитов. В ходе экспериментов введённые внутривенно наночастицы успешно останавливали кровотечение после травм головного и спинного мозга у крыс, однако учёных интересовало, могут ли они спасти жизнь человеку.

Чтобы понять, насколько безопасны наночастицы для людей, исследователи проверили, вызывают ли они иммунный ответ. Реакция иммунной системы на препарат означает, что организм защищается от частиц, и скорее всего их применение вызовет побочные эффекты. Исследователи ввели препарат в кровь свиней и наблюдали повышение активности белков, называемых «комплементом», — основной показатель активации иммунитета. Учёным предстояло придумать, как заставить организм принять лекарство

«Мы создали группу частиц с разными зарядами и протестировали их, чтобы узнать, какие заряды не вызывают иммунного ответа. Наилучшего результата удалось добиться с нейтрально заряженными частицами», — объясняет Лавик. Но и с ними возникли проблемы. При соприкосновении нейтральных наночастиц, заряды переходили от одного тела к другому, частицы заряжались разноимённо и начинали притягиваться друг к другу ещё до того, как их вводили в кровь. Чтобы это исправить, учёные внесли изменения в исходный раствор и добавили полимер, который не давал частицам слипаться.

Кроме того, исследователи разработали наночастицы, способные выдерживать температуры до 50 градусов Цельсия. Их можно без потерь хранить в разогретой машине скорой помощи или на жарком поле боя. Теперь научная группа собирается проверить, вызывают ли наночастицы иммунный ответ в крови человека. Кроме того, исследователи хотят убедиться, что наночастицы не приводят к неспецифическому свёртыванию крови, которое может вызвать инсульт. Они надеются разработать готовый продукт в течение 5—10 лет.

Система комплемента — комплекс сложных белков, присутствующих в крови, включает около двадцати компонентов. Предназначена для гуморальной защиты организма от действия чужеродных агентов, участвует в реализации иммунного ответа. Является важным компонентом как врождённого, так и приобретённого иммунитета.