Forskere udvikler ny injicerbar hydrogel til behandling af aneurismer

Forskere udvikler ny injicerbar hydrogel til behandling af aneurismer

Aneurismer, unormal udvidelse eller ballondannelse i blodkarvæggene kan føre til brud og dødelig blødning. For at behandle aneurismer er det vigtigt at stoppe blodtilførslen til det berørte område og forhindre karret i at briste. Eksisterende behandlinger til behandling af aneurismer omfatter kateterstyrede spoler af rustfrit stål eller injicerbare biomaterialer, der er placeret på stedet for aneurismen; dog migrerer spoler nogle gange, hvilket kræver gentagne indgreb. Derudover er der problemer med injicerbare biomaterialer i øjeblikket på markedet, såsom høje omkostninger, lækage, cytotoksiske effekter og kateterblokeringer.

I en nylig innovativ undersøgelse udviklede et team af forskere fra Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI) en ny injicerbar hydrogel til behandling af aneurismer. Det nye biomateriale blev skabt ved at tilføje natriumphytat (phyt), en forbindelse afledt af risklid, til en gelatinebaseret forbindelse. Dette nye tilsætningsstof reducerede potentielle immunotoksiske bivirkninger og gav materialet evnen til at accelerere blodkoagulationen på aneurismestedet. Phyt er biokompatibelt, biologisk aktivt, bionedbrydeligt og bruges allerede til biomedicinske anvendelser. Det har en høj koncentration af negativt ladede fosfatgrupper, der interagerer stærkt med gelatine- og silikatnanopartiklerne (SN) i Gel-SN-formuleringen. Dette bidrager til endnu større sammenhængskraft, udløser initieringen af ​​koagulationsprocessen og øger affiniteten for blodkomponenter for hurtigere koagulation.

Forskerne observerede også, at tilsætningen af ​​phyt reducerede porestørrelsen af ​​den nye hydrogel og derved øgede sammenhængskraften. Det nye biomateriale viste sig at have forbedrede forskydningsfortyndende egenskaber, minimal hævelse ved nedsænkning i væske (vigtigt ved aneurismebehandling), lettet injicerbarhed og optimal cellulær biokompatibilitet. Hydrogelen viste sig også at have væsentligt forbedrede koagulationshastigheder og kortere koagulationstider. Phyt er kendt for at forbedre blodkoagulationen, så stabiliteten til at blokere blodgennemstrømningen og forhindre koagulationsvandring er blevet særligt forbedret.

Den nye injicerbare hydrogel er en alsidig platform, kan leveres via katetre og forventes at have anvendelser i en række minimalt invasive behandlinger, herunder autoimmune sygdomme og cancer.

Vi stræber konstant efter at forbedre og opnå de bedst mulige terapeutiske behandlinger. Ved at gøre det skaber det yderligere værktøjer, som vi kan bruge i en række biomedicinske applikationer."

Ali Khademhosseini, Ph.D., direktør og administrerende direktør for TIBI

Forfattere er: Fatemeh Zehtabi, Hossein Montazerian, Reihaneh Haghniaz, Kaylee Tseng, Neda Mohaghegh, Kalpana Mandal, Behnam Zamanian, Mehmet Remzi Dokmeci, Mohsen Akbari, Alireza Hassani Najafabadi, Han-Jun Kim og Ali Khademhosseini.

Dette arbejde blev støttet af finansiering fra National Institutes of Health (HL140951).

Kilde:

Terasaki Institute for Biomedical Innovation

Reference:

Zehtabi, F., et al. (2022) Natriumphytat-inkorporerede gelatine-silikat nanopladekompositter til forbedret sammenhæng og hæmostatisk funktion af forskydningsfortyndende biomaterialer. Makromolekylær biovidenskab. doi.org/10.1002/mabi.202200333.

.