Bio-inspirowane nanocząsteczki służące za płytki krwi

Kontrolowanie przepływu krwi jest jednym z głównych problemów z jakimi boryka się medycyna w wielu sytuacjach: poczynając od prostych urazów, a kończąc na poważnych chorobach i operacjach. Dalsze leczenie i gojenie się ran jest niemożliwe, jeśli krwotok nie zostanie zatrzymany. Naukowcom udało się otrzymać nanocząsteczki imitujące płytki krwi, które mogą być pomocne w koagulacji.

Bio-inspirowane nanocząsteczki służące za płytki krwi

Rys. 1 Składniki krwi (od lewej: erytrocyt, płytka krwi, leukocyt)

W UC Santa Barbara, naukowcy w Zakładzie Inżynierii Chemicznej Centrum Bioinżynierii (CBE) odnieśli się do mechanizmów własnych ludzkiego organizmu, w celu znalezienia inspiracji w radzeniu sobie z niezbędnym i skomplikowanym procesem krzepnięcia krwi. Stworzyli nanocząsteczki, które naśladują kształt, elastyczność i powierzchnię płytek krwi. Są one w stanie przyspieszyć naturalne procesy lecznicze oraz otworzyć drzwi do terapii i zabiegów, które można dostosować do indywidualnych potrzeb pacjenta.

„To kamień milowy w rozwoju syntetycznych płytek krwi, a także w miejscowym dostarczaniu leków”, powiedział Samir Mitragotri, dyrektor CBE. Wyniki ustaleń naukowców pojawiły się w najnowszym wydaniu czasopisma ACS Nano[1] 

„Podczas przepływu płytek we krwi, są one względnie obojętne”, powiedział student,  Aaron Anselmo, główny autor pracy. Jak tylko nastąpi uszkodzenie, płytki krwi, ze względu na ich kształt i odpowiedź na bodźce chemiczne, przechodzą od przepływu głównego na bok ściany naczynia krwionośnego i gromadzą się, wiążąc do miejsca urazu i do siebie. Następnie uwalniają substancje chemiczne, które sygnalizują innym płytkom konieczność przejścia do miejsca zranienia, a w końcu zatykają ranę.

Co jednak zrobić, gdy pacjent przyjmuje leki antykoagulacyjne lub w inny sposób naruszone są jego zdolności do tworzenia zakrzepów, nawet w przypadku lekkich obrażeń?

W takich sytuacjach pomocą służyć mogą nanocząsteczki płytkopodobne (PLNs, ang. plateled-like nanoparticles). Według Mitragotri, klucz leży w mimikrze PLNs do prawdziwych płytek krwi. Naśladując kształt i elastyczność naturalnych płytek, PLNs mogą płynąć do miejsca uszkodzenia i gromadzić się tam. Po umieszczeniu w PLNs analogicznych do naturalnych systemów biochemicznych mogą one również przywołać inne płytki do miejsca krwotoku i wiązać się z nimi, co zwiększa prawdopodobieństwo zatrzymania krwawienia. Ponadto, co jest również bardzo ważne, te płytki są zaprojektowane tak, aby rozpuścić się we krwi, kiedy nie będą już potrzebne. To minimalizuje powikłania, które mogą wyniknąć z procedur awaryjnych hemostazy.

Dodatkowo, według naukowców, takie syntetyczne płytki kosztują stosunkowo mniej i mają dłuższą trwałość niż ludzkie płytki krwi – jest to duża korzyść w czasach powszechnego zagrożenia, gdy zapotrzebowanie na te składniki krwi jest wysokie oraz występuje konieczność ich bezpiecznego przechowywania przez dłuższy czas.

  1. Aaron C. Anselmo, Christa Lynn Modery-Pawlowski, Stefano Menegatti, Sunny Kumar, Douglas R. Vogus, Lewis L. Tian, Ming Chen, Todd M. Squires, Anirban Sen Gupta, Samir Mitragotri. Platelet-like Nanoparticles: Mimicking Shape, Flexibility, and Surface Biology of Platelets To Target Vascular Injuries. ACS Nano, 2014; 141024080910000 DOI: 10.1021/nn503732m
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141113140046.htm

Opracowała: Kinga Cholewińska

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*