Инновационный гемостатический гель
В недавней публикации в Biomaterials Science рассказывается об инновационном инъекционном чувствительном к температуре и пластичном гидрогеле — разработке ученых из Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI). Гель начинает быстро работать при температуре тела и эффективно останавливает кровотечение из раны. Эта технология позволяет любому человеку немедленно спасать пострадавшего от кровотечения. После достижения гемостатической стабильности пациента гемостататический гель (ГГ) можно легко удалить с помощью промывания раны холодным солевым раствором, не оставляя при этом никаких следов и не вызывая повторного кровотечения. Промывание раствором также позволяет удалить любые инородные тела, попавшие в рану.
Незаменим на поле боя?
Эта технология применима для любой травматической раны, но особенно актуальна при лечении ран, полученных на поле боя, поскольку кровотечение является основной причиной смерти во время боевых действий. Во время сражения немедленный доступ к медицинской помощи зачастую невозможен, поэтому раненые солдаты часто подвержены тяжелой кровопотере. Поэтому крайне важно немедленно оказать помощь раненому простым методом, который может обеспечить быстрый и устойчивый контроль кровотечения при различных ранениях.
Нерешенная проблема
На сегодняшний день существует множество различных гемостататиков, включая губки, порошки, простыни, марли и гидрогели, которые эффективно контролируют кровотечение. Но ни один из них, включая марлю QuikClot Combat Gauze® золотого стандарта, не может обеспечить быструю, чувствительную к температуре и контролируемую остановку кровотечения.
Как происходила разработка
«Нам нужно что-то простое, но эффективное, что можно легко применить на поле боя», — отметил Марвин Мекван, доктор философии, научный сотрудник TIBI и ведущий автор проекта.
Команда решила использовать полимер N-изопропилакриламид из-за его чувствительности к температуре и механических свойств. Лапонит, средство для свертывания крови придал композитному гидрогелю способности разжижаться при сдвиге, т.е. возможности деформироваться под напряжением и быстро восстанавливаться после этого. В первоначальных экспериментах был получен оптимизированный состав ГГ. Было показано, что материал может останавливать кровотечение при быстрой смене температур, в том числе при введении в рану. После введения в организм ГГ становится твердым материалом, предотвращающим кровотечение. Однако ГГ обладает важной особенностью, у него есть «антидот» — при воздействии холодного солевого раствора ГГ из твердого состояния превращается в растворимый материал, который легко смывается. Кроме того, ГГ показал сокращение времени свертывания крови на 50% по сравнению с контролем, оказался нетоксичным и разрушался со скоростью, благоприятной для кратковременного контроля кровотечения.
Дополнительные испытания
ГГ был дополнительно протестирован на лабораторной модели, созданной для имитации человеческого кровотока. Эти эксперименты проводились с использованием человеческой крови, подогретой до температуры тела. ГГ значительно снижал кровопотерю в местах повреждения и образовывал своеобразную пробку, которая эффективно противодействовала кровотечению при различных скоростных характеристиках кровотока.
Полученные результаты были воспроизведены на моделях мышей с кровоточащими повреждениями. ГГ показал время свертывания и кровопотерю, аналогичные показателям ведущего коммерческого гемостатика Floseal.
То есть в случае использования ГГ время свертывания крови in vitro уменьшается более чем на 50% (затрачивается ∼5,6 мин против 11-12 минут в группе контроля), но только при работе в условиях температуры тела. В случае пониженной температуры эффективность уменьшается.
Заключение
Исследователи пришли к выводу, что их ГГ является оптимальным выбором для быстрого лечения в первую очередь любых неотложных или критических по времени внешних травм. Кроме того, у средства существует потенциал для дальнейшего улучшения за счет добавления более быстрых коагулянтов, антибиотиков для борьбы с инфекцией и молекул, способствующих регенерации тканей. Помимо всего прочего, существуют возможности для создания распыляемой версии инновационного средства для лечения рваных ран и ссадин.
«Разработка чувствительного к температуре гемостатика повышает эффективность и простоту немедленного лечения травматических повреждений и может спасти много жизней», - сказал Ali Khademhosseini, директор TIBI.
