Наночастицы помогут предотвратить инфаркт и инсульт: простой тест на образование тромбов Версия для слабовидящих
Наночастицы помогут предотвратить инфаркт и инсульт: простой тест на образование тромбов Печать Email
Новости об инновациях
18.10.2013

(Christine Daniloff/MIT) (Christine Daniloff/MIT)

Быстрого и простого способа диагностики тромбов кровеносных сосудов не существует, и они часто остаются незамеченными до тех самых пор, пока не отрываются и не становятся причиной угрожающих жизни состояний – инсульта или инфаркта. Однако новая технология, разработанная в Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology), может изменить ситуацию: группа инженеров разработала способ обнаружения тромбов с помощью простого анализа мочи.

Неинвазивная диагностика, описанная в последнем номере журнала ACS Nano, основана на наночастицах, обнаруживающих присутствие тромбина – одного из ключевых факторов свертывания крови.

По словам старшего автора статьи профессора биохимии Сангиты Бхатия (Sangeeta Bhatia), MD, PhD, такая система может быть использована для мониторинга состояния пациентов с высоким риском образования тромбов.

«Некоторые пациенты подвержены значительному риску тромбообразования, но существующие анализы крови не всегда в состоянии обнаружить новые тромбы», – комментирует ситуацию профессор Бхатия.

Свертывание крови – результат сложного каскада белковых взаимодействий, конечным результатом которого является образование фибрина – волокнистого белка, «запечатывающего» раны. Последний этап этого процесса – образование фибрина из фибриногена – контролируется ферментом тромбином.

Имеющиеся на сегодня тесты на свертывание крови носят косвенный характер, говорит Бхатия. Один из них, известный как D-димер тест, обнаруживает присутствие побочных продуктов фибрина, указывающее на процесс разрушения тромба, но никак не на начало его формирования.

Профессор Бхатия и ее коллеги разработали свой тест, основываясь на технологии, созданной ими в прошлом году для раннего выявления колоректального рака.

«Мы поняли, что эта технологии будет работать и на тромбах», – говорит Бхатия. «Поэтому мы взяли ранее разработанный нами тест – инъецируемые наночастицы – и сделали их сенсором тромбина».

2_19.gif Тромбин является регулятором гемостаза, играющим важную роль в развитии тромбоза – опасного для жизни состояния, связанного
со многими заболеваниями, в том числе с атеросклерозом и инсультом. Для обнаружения тромбов у живых животных инженеры MIT разработали
и связали с поверхностью наночастиц чувствительные к тромбину пептиды. После внутривенного введения эти «синтетические биомаркеры» обследуют
сосудистое русло на коагуляцию и в ответ на расщепления пептидов тромбином высвобождают в мочу лиганд-кодированные молекулы-репортеры.
Для обнаружения этих репортеров в моче и их количественной оценки используются антитела, специфически связывающиеся с лигандами.
В мышиной модели легочной эмболии новый тест показал достоверные различия в уровнях биомаркеров в моче между здоровым и тромботическим состояниями.
(Рис. ACS Nano)

Новая система представляет собой наночастицы оксида железа, уже одобренные FDA для использования на людях, покрытые пептидами, специфически связывающимися с тромбином. Наночастицы вводятся внутривенно, и в экспериментах на мышах они продемонстрировали свою способность распространяться по всему сосудистому руслу. Находящийся в крови тромбин расщепляет – в определенном месте – находящиеся на наночастицах пептиды, фрагменты которых выводятся из крови в мочу.

Пептидные фрагменты в моче идентифицируются путем обработки образца антителами, специфическими по отношению к включенным в эти фрагменты меткам, и могут быть оценены количественно. Эксперименты на мышах с моделью индуцированной тромбопластином легочной эмболии показали, что количество этих меток в моче прямо пропорционально уровню свертывания крови в легких.

В предыдущей версии этой системы для различения фрагментов по их массе использовалась масс-спектрометрия. Однако оценка образцов с помощью антител гораздо проще и дешевле, считают исследователи.

Профессор Бхатия видит две возможные категории пациентов, в лечении которых ее тест может оказаться особенно полезным. Первая категория – пациенты, пришедшие в отделение неотложной помощи с жалобами, которые свидетельствуют о возможном наличии тромба. Скрининг при помощи теста с наночастицами позволит врачам быстро выявить таких пациентов и определить, нужны ли дополнительные анализы.

«Сейчас они просто не знают, как эффективно определить, кому проводить более глубокое обследование. Это то, что вы не можете себе позволить пропустить, и в результате пациенты вынужденно подвергаются дорогому обследованию, которое вовсе не всегда оправдано».

Другая группа – пациенты с высоким риском тромбообразования, например, люди, вынуждено проводящие много времени в постели, восстанавливаясь после операции. Таким пациентам просто необходим постоянный мониторинг, и профессор Бхатия и ее коллеги работают над созданием тест-полоски, похожей на тест на беременность. Такие тест-полоски врачи могли бы давать пациентам, выписывающимся домой после операции.

Профессор Бхатия планирует создать компанию для коммерциализации своей технологии, которая может использоваться и для мониторинга и диагностики рака. Кроме того, ее можно адаптировать для диагностики еще одной группы тяжелейших заболеваний – фиброза печени, легких и почек.

Оригинальная статья Nanoparticles That Sense Thrombin Activity As Synthetic Urinary Biomarkers of Thrombosis

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/nanochastitsy-pomogut-predotvratit-infarkt-insult-prostoi-test-na-obrazovanie-trombov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта