• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Magnetiskt kontrollerade nanopartiklar förbättrar strokebehandling

    Yiping Zhao är professor i fysik vid UGA:s Franklin College of Arts and Sciences.

    (Phys.org) – Forskare vid University of Georgia och deras medarbetare har utvecklat en ny teknik för att förbättra strokebehandling som använder magnetiskt kontrollerade nanomotorer för att snabbt transportera ett läkemedel som bryter blodpropp till potentiellt livshotande blockeringar i blodkärlen.

    Det enda läkemedlet som för närvarande är godkänt för behandling av akut stroke - rekombinant vävnadsplasminogenaktivator, eller t-PA – administreras intravenöst till patienter efter att de första symptomen på ischemisk stroke uppträtt. Proteinet i läkemedlet löser upp blodproppar som orsakar stroke och andra kardiovaskulära problem, som lungemboli och hjärtinfarkt.

    "Vår teknik använder magnetiska nanorods som, när det injiceras i blodomloppet och aktiveras med roterande magneter, fungerar som omrörningsstänger för att driva t-PA till platsen för koagel, " sa Yiping Zhao, medförfattare till en artikel som beskriver resultaten i ACS Nano och professor i fysik vid UGA:s Franklin College of Arts and Sciences. "Våra preliminära resultat visar att nedbrytningen av blodproppar kan förbättras upp till dubbelt jämfört med behandling med enbart t-PA."

    Genom att samarbeta med sina medicinska partners, forskarna testade sitt tillvägagångssätt på möss som efterliknar blodproppar hos människor. När en propp bildades, de injicerade en blandning av t-PA och ett litet antal magnetiska nanorods endast 300 nanometer i diameter. Som jämförelse, ett enda människohår är ungefär 80, 000 till 100, 000 nanometer bred.

    När man kommer in i blodomloppet, nanoroderna aktiveras av två roterande magneter, som gör att de specialdesignade partiklarna roterar inte olikt en serie små fläktar, skjuta läkemedlet till platsen för koagel.

    Stroke är den näst vanligaste dödsorsaken i världen, enligt Världshälsoorganisationen, medan Centers for Disease Control and Prevention uppskattar att en amerikan dör av stroke var fjärde minut.

    "Vi har att göra med en enorm population av patienter som desperat behöver nya behandlingar, sa Leidong Mao, paper medförfattare och docent vid UGA:s Ingenjörshögskola.

    En av de mest betydande riskerna med t-PA-behandling är okontrollerad blödning. Medan läkemedlet framgångsrikt kan lösa upp farliga blodproppar, det förhindrar också tillfälligt bildandet av proppar i hela kroppen, gör patienterna sårbara för blödningar.

    "Vi vill förbättra effektiviteten av detta läkemedel, eftersom för mycket av det kan leda till allvarliga blödningsproblem, sa Rui Cheng, paper medförfattare och doktorand i UGA:s College of Engineering. "Det här tillvägagångssättet kan en dag tillåta läkare att använda mindre av läkemedlet, men med lika eller förbättrad effektivitet."

    Forskargruppen planerar att fortsätta sin undersökning med hjälp av nanorods gjorda av nya material som är mer kompatibla med människokroppen, men de varnar för att dessa resultat är preliminära, och mer forskning måste göras för att fullända tekniken.

    "Vi vill också utveckla en kemimodell för att illustrera sambandet mellan koagelupplösningshastighet och andra experimentella parametrar, sa Weijie Huang, doktorand i fysik vid UGA.

    "Med vidareutveckling, vi tror att detta kan vara ett viktigt steg mot bättre behandling av blodproppar i små blodkärl, " sa Zhao. "Vårt team arbetar redan på nya metoder för att ta detta beprövade koncept vidare."

    Andra författare på tidningen inkluderar Lijie Huang och Kunlin Jin, University of North Texas Health Science Center; Bo Yang, University of Texas; och Qichuan ZhuGe, Wenzhou Medical University.

    För en fullständig version av uppsatsen i ACS Nano, se pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn5029955.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com