Vedci vyvinuli nový injekčný hydrogél na liečbu aneuryziem

Vedci vyvinuli nový injekčný hydrogél na liečbu aneuryziem

Aneuryzma, abnormálna dilatácia alebo balónik v stene krvných ciev môžu viesť k prasknutiu a smrteľnému krvácaniu. Na liečbu aneuryziem je dôležité zastaviť prietok krvi do postihnutej oblasti a zabrániť prasknutiu cievy. Existujúce liečby na liečbu aneuryziem zahŕňajú cievky z nehrdzavejúcej ocele vedené katétrom alebo injekčné biomateriály, ktoré sa umiestňujú na miesto aneuryzmy; niekedy však cievky migrujú, čo si vyžaduje opakované zásahy. Okrem toho existujú problémy s injekčnými biomateriálmi, ktoré sú v súčasnosti na trhu, ako sú vysoké náklady, úniky, cytotoxické účinky a upchatie katétrov.

V nedávnej inovatívnej štúdii tím vedcov z Terasakiho inštitútu pre biomedicínske inovácie (TIBI) vyvinul nový injekčný hydrogél na liečbu aneuryziem. Nový biomateriál bol vytvorený pridaním fytátu sodného (fyt), zlúčeniny získanej z ryžových otrúb, do zlúčeniny na báze želatíny. Táto nová prísada znížila potenciálne imunotoxické vedľajšie účinky a poskytla materiálu schopnosť urýchliť zrážanie krvi v mieste aneuryzmy. Phyt je biokompatibilný, biologicky aktívny, biologicky odbúrateľný a už sa používa na biomedicínske aplikácie. Má vysokú koncentráciu negatívne nabitých fosfátových skupín, ktoré silne interagujú so želatínou a silikátovými nanočasticami (SN) vo formulácii Gel-SN. To prispieva k ešte väčšej súdržnosti, spúšťa sa spustenie procesu zrážania a zvyšuje sa afinita k zložkám krvi pre rýchlejšie zrážanie.

Vedci tiež zistili, že pridanie fytu znížilo veľkosť pórov nového hydrogélu, čím sa zvýšila súdržnosť. Zistilo sa, že nový biomateriál má zlepšené strihové riediace vlastnosti, minimálny opuch po ponorení do tekutiny (dôležité pri liečbe aneuryzmy), uľahčenú injekčnú aplikáciu a optimálnu bunkovú biokompatibilitu. Zistilo sa tiež, že hydrogél má výrazne zlepšenú rýchlosť zrážania a kratší čas zrážania. Je známe, že fyt zlepšuje zrážanlivosť krvi, takže stabilita pri blokovaní prietoku krvi a prevencii migrácie zrazenín bola obzvlášť zlepšená.

Nový injektovateľný hydrogél je všestranná platforma, môže sa podávať prostredníctvom katétrov a očakáva sa, že bude mať aplikácie v rôznych minimálne invazívnych liečebných postupoch, vrátane autoimunitných ochorení a rakoviny.

Neustále sa snažíme zlepšovať a získavať najlepšie možné terapeutické ošetrenia. Pritom vytvára ďalšie nástroje, ktoré môžeme použiť v rôznych biomedicínskych aplikáciách.“

Ali Khademhosseini, Ph.D., riaditeľ a generálny riaditeľ spoločnosti TIBI

Autormi sú: 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 a Ali Khademhosseini.

Táto práca bola podporená financovaním z National Institutes of Health (HL140951).

Zdroj:

Terasakiho inštitút pre biomedicínske inovácie

Referencia:

Zehtabi, F., a kol. (2022) Želatínovo-silikátové nanodoštičkové kompozity so začleneným fytátom sodným na zlepšenie súdržnosti a hemostatickej funkcie biomateriálov na riedenie šmykom. Makromolekulárne biovedy. doi.org/10.1002/mabi.202200333.

.