Ang mga “drills” ng ultrasonic at mga droplet ng nano at may bisa sa paglaban sa mga matigas na pamumuo ng dugo

Ang isang bagong pamamaraan na binuo ng mga mananaliksik sa New York, UNC at Michigan ay gumagamit ng isang ultrasonic na “drill” upang masira ang mga nanodroplet sa loob at paligid ng tumigas na pamumuo ng dugo. Kapag ang mga nanodroplet ay sumabog sa mga bula, sanhi ng ultrasound ang mga microbubble na kumilos – nakakagambala sa pisikal na istraktura ng pamumuo. May-akda: Lila Goel

Ang mga mananaliksik sa engineering ay bumuo ng isang bagong pamamaraan upang maalis ang partikular na matigas na pamumuo ng dugo, gamit ang engineered nanocaps at isang ultrasonic “drill” upang sirain ang mga clots mula sa loob. Ang pamamaraan ay hindi pa sumailalim sa mga klinikal na pagsubok. Ang mga pagsusulit sa vitro ay nagpakita ng mga promising resulta.

Sa partikular, ang bagong diskarte ay dinisenyo upang gamutin ang mga kasangkot na pamumuo ng dugo na nabubuo sa loob ng mahabang panahon at partikular na siksik. Ang mga clots na ito ay partikular na mahirap gamutin dahil mas mababa ang porous kaysa sa iba pang mga clots, na ginagawang mahirap para sa mga gamot na natunaw ang mga clots ng dugo na tumagos sa namuong.

Ang bagong pamamaraan ay may dalawang pangunahing sangkap: isang nano droplet at isang ultrasonic drill.

Ang mga droplet na Nano ay binubuo ng mga maliliit na sphere ng lipid na puno ng likidong perfluorocarbons (PFCs). Sa partikular, ang mga nanocap ay puno ng PFC na may isang mababang punto ng kumukulo, na nangangahulugang ang isang maliit na halaga ng lakas na ultrasonic ay magiging sanhi ng likido na maging isang gas. Ginagawang isang gas, mabilis na lumalawak ang mga PFC, sumisingaw ng mga droplet na nano at bumubuo ng mga mikroskopiko na bula.

“Ipinakikilala namin ang mga nanodroplet sa lugar ng namuong, at dahil ang mga nanodroplet ay napakaliit, sila ay tumagos at naging mga bula sa loob ng clots kapag nakalantad sa ultrasound,” sabi ni Lila Goel, ang unang may-akda ng papel. Si Goel ay isang mag-aaral sa PhD sa magkasanib na departamento ng Biomedical Engineering University of North Carolina State at ang Unibersidad ng Hilagang Carolina sa Chapel Hill.

Kapag ang mga micro-bubble ay nabuo sa mga clots, ang pare-pareho ang pagkakalantad sa kanilang mga clots sa pamamagitan ng ultrasound ay nagbabago sa mga microbubble. Ang mabilis na panginginig ng bula ay sanhi ng kanilang pag-uugali tulad ng maliliit na jackhammer, nakakagambala sa pisikal na istraktura ng pamumuo at tumutulong na matunaw ang mga clots. Ang panginginig na ito ay lumilikha din ng malalaking butas sa masa ng pamumuo na nagpapahintulot sa mga anticoagulant na tumagos sa dugo, tumagos nang malalim sa namuong at lalong pinaghiwalay ito.

Ang pamamaraan ay ginawang posible ng isang ultrasonic drill – isang ultrasonic transducer na sapat na maliit upang maipasok sa isang daluyan ng dugo gamit ang isang catheter. Maaaring idirekta ng drill ang ultrasound nang direkta sa unahan, ginagawa itong lubos na tumpak. Nagagawa din nitong idirekta ang sapat na enerhiya na ultrasonic sa target na site upang maisaaktibo ang mga droplet ng nano nang hindi sinasaktan ang nakapalibot na malusog na mga tisyu. Kasama sa drill ang isang tubo na nagbibigay-daan sa mga gumagamit na magpasok ng mga nanodroplet sa lokasyon ng namuong.

Sa pagsusuri ng vitro, inihambing ng mga mananaliksik ang iba’t ibang mga kumbinasyon ng paggamot sa droga, paggamit ng microbubbles at ultrasound upang maalis ang mga clots ng dugo, at isang bagong pamamaraan na gumagamit ng nanocapsules at ultrasound.

“Nalaman namin na ang paggamit ng nanodroplets, ultrasound at paggamot sa gamot ay pinaka-epektibo, binabawasan ang laki ng namuo ng 40%, plus o minus 9%,” sabi ni Xiaoning Jiang, Pinarangalan ang Propesor ng Mechanical Engineering at Astronautics na si Ding F. Duncan sa Hilagang Estado at Hilagang Estado. may akda ng akda. “Ang paggamit lamang ng nanodroplets at ultrasound ang nagbawas ng masa ng 30%, plus o minus 8%. Kasama sa mga susunod na pinakamahusay na paggamot ang paggamot sa gamot, microbubbles, at ultrasound – at binawasan nito ang timbang ng pamumuo ng 17% lamang, plus o minus 9%. Ang lahat ng mga pagsubok na ito ay isinagawa na may parehong 30 minutong panahon ng paggamot.

“Ang mga maagang resulta ng pagsubok na ito ay napaka-promising.”

“Ang paggamit ng ultrasound upang sirain ang pamumuo ng dugo ay pinag-aralan sa loob ng maraming taon, kasama ang maraming malalaking pag-aaral sa mga pasyente sa Europa, ngunit may kaunting tagumpay,” sabi ng co-author na si Paul Dayton, William R. Kenan Jr., Pinarangalan ang Propesor ng Biomedical Engineering UNC at ang Estado ng Hilagang Europa. “Gayunpaman, ang pagdaragdag ng mga nano-droplet na may mababang kumukulo na punto kasama ang isang ultrasonic drill ay nagpakita ng makabuluhang pag-unlad sa teknolohiyang ito.”

“Ang mga susunod na hakbang ay isasama ang mga preclinical trial sa mga modelo ng hayop upang matulungan kaming masuri kung gaano kaligtas at epektibo ang pamamaraang ito para sa paggamot ng malalim na ugat ng trombosis,” sabi ni Zheng Xu, isang propesor ng biomedical engineering sa University of Michigan at kapwa may-akda. papel.

Iulat ang “Sonotrombolysis ng binawi na thrombi ng catheter”, na-publish sa pampublikong domain, na inilathala sa journal Microsystems at nanoengineering. Ang mga may-akda ng artikulo ay sina Huai Wu at Bohua Zhang, PhDs. Mga mag-aaral ng North Carolina; at Jinwook Kim, isang mag-aaral ng doktor sa pinagsamang biomedical engineering department sa UNC at NC State.

Ang gawain ay suportado ng National Institutes of Health sa ilalim ng bigyan R01HL141967.

Sanggunian: “Nanoaccumulated hardware sotethrombolysis ng catheters na kasangkot ang pamumuo ng dugo” Lily Goel, Huaiu Wu, Bohua Zhang, Jinwuk Kim, Paul A. Dayton, Zhen Xu at Xiang Jiang, Enero 6, 2021, Microsystems at nanoengineering.
DOI: 10.1038 / s41378-020-00228-9

Ang isang startup na tinatawag na SonoVascular, Inc., na itinatag ni Jiang, ay naglilisensya ng teknolohiyang “drill” ng ultrasonic mula sa NC State. Inaasahan ng SonoVascular at NC State na makipagtulungan sa mga kasosyo sa industriya upang maisulong ang teknolohiya. Ang mga low-kumukulo na nanocap, na co-imbento ni Dayton, ay nakatanggap din ng isang patent sa Estados Unidos. Ang teknolohiyang ito ay lisensyado ng Triangle Biotechnology, Inc., isang kumpanya na itinatag ni Dayton. Ang mga kapwa may-akda ng pag-aaral na sina Dayton, Kim, Xu, at Jiang, ay nag-apply din para sa isang patent na nauugnay sa nanodrop-mediated sonotrombolysis.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Ang pagtuklas ng COVID-19 ng sticker ng balat

Ang mga inhinyero sa Unibersidad ng Missouri ay isinusulong ang komersyal na naisusuot na pamilihan ng bioelectronics sa pamamagitan ng pagbuo ng isang malakihang...

Ang Unang Mapa ng 3D Soundtrack para sa Panloob na Tainga na Ginawa Ng Advanced na Teknolohiya ng X-ray

Cochlea ear at auditory nerve membrane. Ang mga banda ng oktaba ay binibigyan ng iba't ibang kulay. Ang mga tao ay makakahanap...

Ang tagumpay sa tagumpay para sa solar fuel na ginawa ng paghahati ng tubig

Gumamit ang mga mananaliksik ng parehong mga computer at mikroskopyo upang malaman ang isang paraan upang potensyal na madagdagan ang pagganap ng aparato, gamit...

Ang 42,000-taong-gulang na mga puno ay nagdidirekta ng tumpak na pagtatasa ng huling pagbabago ng magnetic field ng Daigdig

Ang tala ng mga sinaunang puno ng lung mula sa Nagava, New Zealand. Kredito: Nelson Parker Ang mga sukat ng radiocarbon ng mga labi...

Newsletter

Subscribe to stay updated.