Версия для слабовидящих
Для защиты от сепсиса создали «искусственную селезенку» Печать Email
Новости об инновациях
17.09.2014

Магнитные нано-шарики связываются с бактерией Escherichia coli. Иллюстрация авторов. Магнитные нано-шарики связываются с бактерией Escherichia coli. Иллюстрация авторов.

Специалисты по биоинженерии из Гарвардского университета разработали так называемую «искусственную селезенку» – высокотехнологичное экстракорпоральное устройство, предназначенное для быстрой и эффективной очистки крови от любых патогенных микроорганизмов и предотвращения развития сепсиса. Описание устройства опубликовано 14 сентября в журнале Nature Medicine.

Сепсис (иногда называемый заражением крови) – потенциально жизнеугрожающее состояние, вызываемое избыточным иммунным ответом на возбудителя инфекции, что влечет за собой системную воспалительную реакцию, мультиорганную дисфункцию, септический шок и смерть. Как правило, поскольку выявление конкретного патогена, вызвавшего септическую реакцию, занимает слишком много времени, в качестве метода терапии применяются антибиотики широкого спектра действия, что снижает эффективность лечения и ведет к развитию антибиотикоустойчивости бактерий.

В поисках решения этой проблемы группа под руководством клеточного биолога и биоинженера Доналда Ингбера (Donald Ingber) взяла за образец селезенку – орган, действующий, в том числе, как фильтр, очищающий кровь от различных чужеродных агентов.

В созданном ими экстракорпоральном устройстве используются магнитные шарики нано-размера, покрытые модифицированной версией манноза-связывающего лектина (MBL) – белка, играющего важнейшую роль в системе врожденного иммунитета человека.

MBL распознает и связывает молекулы моносахарида маннозы на поверхности более чем 90 видов патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов) и продуктов их жизнедеятельности. Именно выделяемые ими в кровь эндотоксины запускают приводящую к септическому шоку реакцию избыточного иммунного ответа.

pic_340x231.jpg Рис. 1. Искусственная селезенка. Фото авторов.

По аналогии с процедурой диализа, кровь пациента поступает в «искусственную селезенку» – устройство размером не больше колоды карт, где проходит через слой покрытых MBL магнитных шариков, «собирающих» практически все присутствующие в ней патогены и эндотоксины. Затем с помощью магнита кровь освобождается от шариков и в уже очищенном состоянии возвращается в организм пациента.

Тестирование устройства на крысах, инфицированных бактериями E.coli или Staphylococcus aureus, продемонстрировало его высокую эффективность – в течение часа «искусственная селезенка» удалила более 90 процентов бактерий и продуктов их жизнедеятельности из крови животных.

Спустя пять часов после заражения 89 процентов крыс, чья кровь была профильтрована через устройство, осталось в живых, в сравнении лишь с 14 процентами тех, кто был лишен подобной терапии. При этом фильтрация позволила снизить уровень воспалительной реакции в легких и других органах, что защитило животных от сепсиса.

Эффективность «искусственной селезенки» была также проверена на человеческой крови – через устройство «прогнали» около пяти литров, что составляет примерный объем крови, циркулирующей в организме взрослого человека. Кровь была заражена смесью бактерий, грибов и эндотоксинов и прокачивалась через устройство со скоростью около литра в час. В течение пяти часов «искусственная селезенка» практически полностью очистила кровь от патогенов. Такой уровень эффективности работы устройства, полагает Ингбер, вполне достаточен для контроля над инфекцией – то, что не уберет «искусственная селезенка», «добьют» антибиотики и сама иммунная система. Ингбер также отметил, что принцип действия устройства позволяет использовать его в терапии таких серьезных вирусных заболеваний, как, например, ВИЧ и лихорадка Эбола, при которых выживание зависит от качественного снижения уровня вирусной нагрузки в крови.

В настоящее время группа Ингбера проводит испытания «искусственной селезенки» на свиньях, механизмы развития сепсиса у которых похожи на человеческие. Эксперты ожидают начала клинических испытаний устройства в ближайшие два года.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/dlya-zashchity-ot-sepsisa-sozdali-iskusstvennuyu-selezenku

 

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