Версия для слабовидящих
Антибактериальное покрытие для медприборов не даст свернуться крови Печать Email
Новости науки
15.10.2014

Человеческое тело эволюционировало таким образом, что оно мгновенно распознаёт и атакует чужеродные тела, будь то микроскопические песчинки в глазу или целые пересаженные органы. Эта безусловно разумная реакция организма далеко не всегда приносит пользу: при вживлении медицинских имплантатов, таких как искусственные суставы или аппараты диализа, тело может отреагировать слишком бурно, что может привести к образованию тромбов или развитию бактериальной инфекции.

Теперь команда биохимиков из Гарвардского института Висс разработала особое покрытие для медицинских приборов, которое будет препятствовать свёртыванию крови, предшествующему тромбообразованию, и размножению патогенных бактерий.

Новое покрытие является новейшей модификацией SLIPS ("скользких жидкостных пористых поверхностей"). Эта технология была впервые разработана в 2012 году для предотвращения образования льда на металлических поверхностях. Затем в 2013 году она сыграла ключевую роль в создании искусственной селезёнки для очищения крови. И теперь методика SLIPS вновь служит медицинским целям.

В своём эксперименте учёные вдохновлялись хищными растениями, у которых имеется скользкий обод, по которому насекомые соскальзывают прямо в "пасть". Точно также исследователи поместили жидкий слой на поверхность объекта, который отталкивает практически любое вещество. Новая модификация технологии заключалась в её адаптации к применению в медицине.

Фотография, сделанная сканирующим электронным микроскопом: красные кровяные клетки собираются вместе, сгущая кровь перед образованием тромба (фото James Weaver, Harvard’s Wyss Institute).

"Традиционная технология SLIPS подразумевает использование пористых текстурированных покрытий для иммобилизации жидкого слоя. Медицинские приборы в большинстве своём гладкие и плоские, поэтому мы дополнительно приспособили наш подход за счёт использования преимуществ естественной шероховатости химически модифицированных поверхностей медицинских приборов", — рассказывает ведущий автор исследования доктор Джоанна Айзенберг (Joanna Aizenberg).

Покрытие было создано из материалов, которые уже по отдельности были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Авторы исследования утверждают, что материал отталкивал кровь от 20 различных подложек в виде пластика, стекла или металла. Также покрытие отталкивало бактерии и препятствовало образованию биопленки.

Кроме того, учёные обнаружили, что если их материалом покрыть медицинские трубки или катетеры и вставить их свиньям, то свёртывание крови предотвращается в течение восьми часов даже без введения гепарина. Таким образом, можно избежать излишнего использования медицинского препарата в тех случаях, когда это слишком опасно для жизни пациента.

"Найти способ предотвратить свёртывание крови без использования антикоагулянтов всегда было заветной мечтой учёных и медиков", — говорит соавтор исследования Дон Ингбер (Don Ingber), директор-основатель Института Висс при Гарвардском университете.

Нанесение покрытия на поверхность медицинского прибора — процесс довольно сложный и многоэтапный. Сначала к прибору присоединяется монослой из перфторуглеродов, и получается материал, похожий на тефлон. Затем слой жидкого перфторуглерода, который имеет широкое применение в медицине, добавляют к конструкции и получают два отдельных слоя — связанные перфторуглероды и жидкий обод. Этот материал учёные называют TLP-покрытием.

Слева необработанная пластина, покрытая густой кровью, справа — пластина, покрытая TLP (фото Harvard’s Wyss Institute).

Помимо вышеперечисленных свойств материала, учёные также обнаружили, что TLP-покрытие сохраняет свои свойства в течение года после хранения при нормальных условиях температуры и влажности. К тому же, несмотря на любые процессы, протекающие в организме, материал в течение того же времени отталкивает фибрин и тромбоциты, компоненты крови, которые вызывают свёртывание, приводящее к тромбообразованию.

Что же касается патогенных бактерий, то TLP является прекрасным для них барьером. В рамках шестинедельного эксперимента выживала всего одна на миллиард синегнойная палочка, которая попадала на медицинскую трубку, покрытую TLP.

Исключительно из любопытства учёные также провели эксперимент с гекконом, чьи лапы способны "цепляться" за абсолютно гладкие вертикальные поверхности. Новое покрытие оказалось способным сводить на нет и эту силу.

Данный проект, получивший финансирование в том числе и от DARPA, планируется довести до конца. В ближайшие годы должны начаться клинические испытания на добровольцах, а затем покрытие поступит на биомедицинский рынок. Статья с описанием технологии вышла в журнале Nature Biotechnology. 

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2045509

 

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