|
10.12.2017 | Инновационное устройство для очистки крови
Микрожидкостное устройство, заполненное магнитными нанометровыми шариками, которые связывают множество патогенов и токсинов, позволило очистить от этих захватчиков кровь крыс с сепсисом. Дизайн экстракорпорального устройства был вдохновлен малыми сосудами и синусоидами внутри селезенки, через которые кровь медленно стекает, эффективно захватывая патогены.
Как работает устройство?
Инновационное устройство имеет два взаимосвязанных канала: один для текущей крови и другой, содержащий физиологический раствор, который захватывает и удаляет патогены. Магнитные нанобеды, покрытые генно-инженерной версией белка маннозного связывания лектина (MBL), который обладает естественной склонностью к чужеродным токсинам и обычно функционирует как часть врожденной иммунной системы млекопитающих, вводятся в проточную кровь до того, как она входит устройство. Это действительно впечатляющая демонстрация сложной биоинженерии. По словам хирурга и профессора Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который работает над разработкой новых подходов к лечению сепсиса, но не участвовавшего в настоящем исследовании, сочетание искусственной селезенки и сконструированного белка MBL действительно очень впечатляет.
Значение изобретения
Экстракорпоральная очистка крови не является новой концепцией лечения сепсиса. Покрытая антибиотиками колонка, называемая «Toraymyxin», которая одобрена в Японии и Европе, в настоящее время находится в фазе клинических испытаний, может удалять эндотоксины из крови и, как было показано, улучшает результаты для пациентов с сепсисом. Другие диализ-подобные устройства были разработаны для смягчения симптомов сепсиса, и они включали гемофильтрацию воспалительных молекул, которые являются корнем, так называемой цитокиновой бури, которая стимулирует повреждение органов у пациентов с сепсисом. Но предыдущие подходы не касались причины возникновения штормовых возбудителей.
Влияние на развитие медицины
Природный белок MBL - тип опсонина, известный своей способностью распознавать и связывать углеводные цепи, обнаруженные на поверхностях широкого спектра патогенов, включая грибы, бактерии, вирусы и паразиты, а также множественные токсины - стимулирует коагуляции крови и активирует другие компоненты иммунной системы. Команда ученых использовала генную инженерию для создания версии MBL, которая связывает только патогены, прикрепляя белок к магнитным нанобедам. Магнитное поле прикладывается к инновационному устройству для вытягивания бусинок из текущей крови и во второй, заполненный физиологическим раствором канал до того, как очищенная кровь возвращается обратно. Исследователи продемонстрировали способность устройства отфильтровывать около девяноста процентов дрожжей, грамотрицательных и положительных бактерий, включая четыре типа бактерий, устойчивых к метициллину, из образцов крови, пронизанных этими патогенами. Затем они подключили устройство к яремным венам крыс с сепсисом. Очистка способна избавить кровь крыс практически от всех патогенов и токсинов в течение нескольких часов.
|