Researchers Develop New Synthetic Blood Clotting System Could Help Stop Internal Bleeding
باحثون يطورون نظاما اصطناعيا جديدا يساعد في وقف النزيف الداخلي
QNA
Washington: Researchers from the Massachusetts Institute of Technology (MIT) in the United States have developed a new system that helps stop internal bleeding.
The new system is made up of two-component system that targets internal injuries without causing any unwanted damage of its own. The two components match the body’s platelets (cell fragments that trigger clotting) and fibrinogen (a protein that helps clots to form).
So far, the synthetic process has only been tested on mice, but it effectively triggered the blood clotting part of the natural hemostasis reaction to wounds and proved significantly better at stopping bleeding than previous approaches.
The artificial system did not only prove to be highly effective, but it also lasted longer than normal blood clots. Moreover, the system has not released any undesirable reactions to their immune system.
The new system consists of two parts. The first part is biocompatible polymer nanoparticle called PEG-PLGA that is engineered to bind to whatever platelets the body can provide while injured. Platelets are drawn to the site of an injury, which in turn carries in these bound nanoparticles.
The second part of the system is a polymer that takes the place of fibrinogen and begins creating clumps through a reaction with the nanoparticles. The team describes this second component as a crosslinker, essentially getting the particles that have formed around a wound to join together.
The researchers designed the particles in a form where they wouldn’t accumulate in places where they should not (in the wrong spots, blood clots can also be dangerous to our health), by having them entangled only crosslink at a high enough concentration.
“The idea of using two components allows selective gelation of the hemostatic system as the concentration is enhanced in the wound, mimicking the end effect of the natural clotting cascade,” said chemical engineer Bradley Olsen from the Massachusetts Institute of Technology (MIT).
“The idea is that with both of these components circulating inside the bloodstream if there is a wound site, the targeting component will start accumulating at the wound site and also bind the crosslinker,” said chemical engineer Celestine Hong from MIT.
“When both components are at high concentration, you get more crosslinking, and they begin forming that glue and helping the clotting process,” he added.
Blood loss from traumatic events such as car crashes claims millions of lives per year. It’s essential that bleeding is stopped as quickly as possible, but with internal bleeding in particular, it can be challenging to identify what’s happening and where.
The new system would automatically target the site of the problem and provide some help to the body until more comprehensive medical assistance can be provided. All that would be needed is an injection that first responders could provide.
قنا
واشنطن: طور باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا /MIT/ في الولايات المتحدة الأمريكية ، نظاما جديدا يساعد في وقف النزيف الداخلي، والنظام الجديد مكون من عنصرين يستهدف الإصابات الداخلية دون التسبب في أي ضرر غير مرغوب فيه، ويتطابق المكونان مع الصفائح الدموية في الجسم (شظايا الخلية التي تؤدي إلى التخثر) والفيبرينوجين (بروتين يساعد على تكوين الجلطات).
ولمعرفة فاعلية النظام الجديد تم اختبار العملية التركيبية على الفئران، وأدى النظام الجديد بشكل فعال إلى تحفيز جزء تخثر الدم من تفاعل الأرقاء الطبيعي للجروح وأثبتت أنها أفضل بكثير في وقف النزيف من الطرق السابقة، ولم يثبت النظام الاصطناعي فعاليته العالية فحسب، بل استمر أيضا لفترة أطول من جلطات الدم العادية، علاوة على ذلك، فإن النظام لم يطلق أي ردود فعل غير مرغوب فيها للجهاز المناعي لديهم.
ويتكون النظام الجديد من جزئين، الجزء الأول عبارة عن جسيمات نانوية بوليمرية متوافقة حيويا تسمى/PEG-PLGA/ وهي مصممة لربط الصفائح الدموية التي يمكن أن يوفرها الجسم أثناء الإصابة، ويتم سحب الصفائح الدموية إلى موقع الإصابة، والتي بدورها تحمل هذه الجسيمات النانوية المرتبطة، أما الجزء الثاني من النظام فهو عبارة عن /بوليمر/ يحل محل / الفيبرينوجين/ ويبدأ في تكوين كتل من خلال تفاعل مع الجسيمات النانوية. ويصف الفريق هذا المكون الثاني بأنه رابط متشابك، يقوم أساسا بجمع الجسيمات التي تكونت حول الجرح معا.
وصمم الباحثون الجسيمات في شكل لا يمكن أن تتراكم فيه في الأماكن التي لا ينبغي أن تتراكم فيها (في الأماكن الخاطئة، يمكن أن تكون جلطات الدم أيضا خطرة على صحتنا)، من خلال جعلها متشابكة فقط بتركيز عال بدرجة كافية.
وقال برادلي أولسن المهندس الكيميائي من المعهد: “تسمح فكرة استخدام مكونين بتكوين جيلاتين انتقائي، حيث يتم تعزيز التركيز في الجرح، مما يحاكي التأثير النهائي لسلسلة التخثر الطبيعية”.
وأضاف أولسن أن “الفكرة هي، أنه مع تداول هذين المكونين داخل مجرى الدم إذا كان هناك موقع جرح، سيبدأ مكون الاستهداف في التراكم في موقع الجرح وأيضا ربط الرابط المتشابك، وعندما يكون كلا المكونين بتركيز عال، فإنك تحصل على مزيد من التشابك، ويبدأ في تكوين الصمغ والمساعدة في عملية التخثر”.
يشار إلى أن فقدان الدم من الأحداث المؤلمة مثل (حوادث السيارات) والتي تودي بحياة الملايين كل عام، ومن الضروري إيقاف النزيف في أسرع وقت ممكن، ولكن مع النزيف الداخلي على وجه الخصوص، قد يكون من الصعب تحديد ما يحدث وأين.
وسيستهدف النظام الجديد موقع المشكلة تلقائيا ويقدم بعض المساعدة للجسم، حتى يمكن تقديم مساعدة طبية أكثر شمولية كل ما هو مطلوب هو حقنة يمكن للمستجيبين الأوائل تقديمها.
