俄罗斯科学家创建了一种磁溶血栓溶解系统,它能比同类药物更有效地分解血凝块数千倍

ITMO大学的科学家与圣彼得堡市Mariinsky医院合作开发了一种独特的药物来治疗血栓形成。根据实验结果,一种新的基于纳米颗粒的药物在磁铁上形成的溶液将能够以比现有的国内外溶栓药高4000倍的速度分解血凝块。有益的副作用是将药物剂量减少了十倍,并且在这方面排除了许多副作用,其中一些副作用会导致体内不可逆转的变化。

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猫上方的图显示了已开发的溶栓系统对手术中提取的血管血栓的影响。

问题

在世界上许多国家,与血管阻塞直接或间接相关的急性紧急情况是紧急护理过程中的主要问题之一。在俄罗斯,血栓形成的急诊服务远不如国外有效,这已得到统计数据的证实:在致命结局的病例中,有60%是由溶栓性疾病引起的心脏病发作和中风造成的,而且仍然如此。

在这种情况的发展中,紧急护理的紧急任务之一是有效和有效地进行溶栓,该过程允许血栓在有限的时间内溶解。

即使在国外,该程序也只能在15%的情况下成功完成,而在俄罗斯,百分比指标却低得多:只有100%的病人中有2人可以得到有效帮助。其余的98%成为残疾人或结束尘世旅程。这种令人失望的统计数字是由于以下事实:分配给医生的溶解血凝块的时间非常有限,总计为3 ... 4.5小时。在这段时间之后,被剥夺血液流动的组织将死而无法挽回。但是,即使患者“出生于衬衫”并跌至“快乐”的2%,他也将不可避免地面临由溶栓(溶解血栓的静脉内蛋白质)引起的许多并发症。

问题的根源是溶栓剂没有直接作用,而是立即分布在整个循环系统中。人体的防御能力开始阻止外来蛋白质,从而迅速降低其活性。因此,该药物以马匹剂量给药,希望其中至少一小部分能够达到目标并有时间到达血栓。 “现在我们是在加炮,”医学博士,俄罗斯科学院教授,​​圣彼得堡市马林斯基医院区域心血管中心负责人伊万·达达诺夫(Ivan Dudanov)说。 -通过溶解小的血栓堵塞了直径仅为1-2毫米的血管,血栓溶解会对人体血管的整个网络产生负面影响。为了改变这种情况,我们决定开发一种方法来本地分发药物,只要整个治疗效果仅对血块有效,就可以多次降低酶的剂量。”

解决方案

科学家已经开发出一种材料,该材料可以输送酶,从而以定向的方式切割血凝块,对人体安全。蛋白质-尿激酶被广泛用作溶栓剂,被包裹在磁铁矿的多孔基质中。此外,可以由这种复合物制造用于人造血管的涂层以防止堵塞,以及稳定的注射溶液,其纳米尺寸的颗粒在磁场的影响下易于定位在血凝块中。

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溶栓剂纳米颗粒的示意图。被磁铁矿骨架包围的酶

至关重要的是,磁铁矿框架必须确保其中的蛋白质对血液中各种抑制剂物质的可靠保护,并使游离的血栓溶解剂失活。先进材料和技术砂浆化学国际实验室的项目经理兼员工Andrei Drozdov表示:“通常,当开发此类材料以达到延长的效果时,该蛋白质会被置于聚合物基质中,然后逐渐从中释放出来,不久后该药物就会变成假药。我们通过实验表明,即使重复使用,复合材料中的酶也不会失去其治疗特性,并且可以长时间工作。就血凝块的溶解速度而言,新的复合物比未保护的酶高出4000倍以上。”

合成材料仅由已经允许静脉内给药且不会对人类构成危险的组分组成。根据伊万·杜达诺夫(Ivan Dudanov)的观点,将来,在这种复合材料的基础上开发的药物将不仅对血栓形成治疗有效,而且对预防血栓形成也非常有效,因为通过微剂量循环系统循环的酶会轻柔而准确地清洁血管。此外,受磁铁矿骨架保护的蛋白质将能够在很长的时间内适应其功能,直到它作为正常代谢产物通过肝脏排泄。

ITMO大学和圣彼得堡市马林斯基医院的国内专家的发展是先前进行的研究的逻辑延续。在其中,科学家们能够开发出一种方法,用于在磁铁矿的基础上捕获溶胶-凝胶基质中的各种酶,并创建了磁控生物活性系统的原型。

“在我们项目的这一阶段,我们展示了我们开发的概念如何在更具体的对象上发挥作用。我们制备了溶栓胶体,并测试了其对从人血浆和血液中获得的人造血凝块以及手术中提取的人血凝块的作用。结果可以使我们很快测试一种新的生物溶栓系统。现在,我们正处于与教育和科学部的临床前研究协调阶段,”先进材料和技术砂浆化学国际实验室负责人弗拉基米尔•维诺格拉多夫(Vladimir Vinogradov)总结道。

进度报告已于2016年6月20日发表在《科学报告》中。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395527/


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