bioinżynieryjne skrzepy krwi

Bioinżynieryjne skrzepy krwi, które mogą poprawić skuteczność tamowania krwotoków

Naukowcy opracowali nowe, tworzone na zamówienie skrzepy krwi, które formują się szybciej i są trwalsze niż ich naturalne odpowiedniki.

Naturalne skrzepy krwi są wbudowanym mechanizmem obronnym organizmu, mającym na celu zatamowanie utraty krwi. W odpowiednich okolicznościach mogą uratować życie. Jednak naukowcy opracowali teraz tzw. inżynieryjne skrzepy krwi (ang. EBC – Engineered Blood Clots), które powstają w kilka sekund dzięki technice zwanej „click clotting” (krzepnięcie zatrzaskowe). Można je wytworzyć z krwi pacjenta lub od dawcy.

Wizja zakłada, że pewnego dnia te „super-skrzepy” będą stosowane jako ratunkowe „łaty” podczas operacji i wypadków. Zespół badawczy, składający się z naukowców z Kanady i USA, jest przekonany, że EBC mogą pomóc w czopowaniu silnych krwotoków i wspierać szybsze gojenie tkanek. Może to być szczególnie pomocne dla osób z zaburzeniami krzepnięcia.

„Naturalne skrzepy mogą powstawać powoli i być kruche mechanicznie, co ogranicza ich zdolność do zatrzymywania silnych krwotoków i może utrudniać gojenie” – mówi inżynier mechanik Jianyu Li z McGill University w Kanadzie. „Nasza praca pokazuje, że przy odpowiednim zaprojektowaniu, czerwone krwinki (erytrocyty) mogą pełnić kluczową rolę strukturalną, umożliwiając tworzenie silniejszych biomateriałów”.

Wykorzystanie czerwonych krwinek jest istotne: stanowią one niemal połowę objętości naturalnego skrzepu, ale nie są szczególnie wytrzymałe pod względem mechanicznym, co sprawia, że skrzep może łatwo pęknąć. Nowa metoda skupia się na wzmocnieniu wiązań między tymi komórkami.

Badacze zmienili czerwone krwinki w solidniejszy materiał budulcowy, wywołując mikroskopijne reakcje chemiczne, które „sklejają” je ze sobą. Reakcje te są szybkie i bezpieczne, a tak przygotowany bioinżynieryjny skrzep może być dodany do naturalnego skrzepu w formie żelu zwanego cytogelem.

EBC przetestowane w laboratorium i na modelach szczurów okazały się 13-krotnie bardziej odporne na pękanie i 4-krotnie bardziej przyczepne niż naturalne skrzepy. Testy nie wykazały toksyczności ani niebezpiecznych reakcji układu odpornościowego podczas skutecznej naprawy uszkodzonej wątroby u szczura.

Według zespołu żel można przygotować błyskawicznie: w około 10 minut przy użyciu krwi od dopasowanego dawcy i w około 20 minut przy użyciu krwi własnej pacjenta. „Biorąc pod uwagę typowe ograniczenia czasowe w klinice, to podejście ma ogromny potencjał w ratownictwie medycznym i zarządzaniu ranami” – dodaje Li.

Choć niektóre skrzepy (te powstające wewnątrz naczyń, np. w mózgu) są niebezpieczne, EBC mają służyć ratowaniu życia. Mogą być pomocne nawet dla osób przyjmujących leki rozrzedzające krew, u których naturalna zdolność do krzepnięcia jest upośledzona.

Przed naukowcami jeszcze długa droga – technika „click clotting” musi przejść testy na większych zwierzętach i w badaniach klinicznych na ludziach. EBC wymagają również „dostrojenia”, aby radzić sobie z różnymi scenariuszami, takimi jak krwotoki tętnicze pod wysokim ciśnieniem, na które obecny cytożel nie jest jeszcze wystarczająco mocny.

To, co przeczytałeś powyżej, to wierzchołek góry lodowej w dziedzinie, którą nazywamy hemostazą wspomaganą. To kierunek, w którym zmierza współczesna medycyna pola walki – personalizacja terapii i wykorzystanie inżynierii biomateriałowej do łatania ludzkiego ciała w sposób trwalszy niż przewidziała to ewolucja.

Źródło: sciencealert.com & https://doi.org/10.1038/s41586-026-10412-y


Przydatna lektura/książka:

Nowość: Pierwsza pomoc - w przypadku krwotoku i zranień

Ofensywa Blog