Sfäriska hemostatiska nanopartiklar ackumuleras på ett koagelstabiliserande nät av fibrin som kroppen producerar. Upphovsman:Andrew Shoffstall
En typ av artificiella trombocyter som utvecklas för att hjälpa naturliga blodplättar att bilda blodproppar snabbare erbjuder löften om att rädda liv för soldater, samt offer för bilolyckor och andra allvarliga trauma.
I prekliniska tester som leds av en Case Western Reserve University -forskare, de artificiella trombocyterna, kallas "hemostatiska nanopartiklar, "vid injektion efter explosionstrauma ökade överlevnadsgraden dramatiskt och visade inga tecken på att störa läkning eller orsaka andra komplikationer veckor efteråt.
"Nanopartiklarna har en enorm inverkan på överlevnad - inte bara på kort sikt, men på lång sikt, "sa Erin Lavik, docent i biomedicinsk teknik vid Case Western Reserve. Andra forskare hade uttryckt farhågor för att främmande ämnen skulle störa läkning, eller bilda fritt flytande blodproppar, men "vi såg ingenting av det".
Forskningen, publicerad i Förfaranden från National Academy of Sciences Denna vecka, visa överlevnadshastigheten hos mössmodeller av explosionstrauma som behandlats med nanopartiklarna ökade till 95, jämfört med 60 procent för de obehandlade.
Också, inga oönskade biverkningar, såsom ansamling av nanopartiklar, koagelbildning eller avvikande läkning, hittades vid undersökningar en och tre veckor efter injektionen.
Lavik arbetade med Margaret M. Lashof-Sullivan, Erin Shoffstall och Kristyn T. Atkins, av Case Western Reserve; Nickolas Keane och Cynthia Bir från Wayne State University och Pamela VandeVord från Virginia Tech.
Explosioner står för 79 procent av stridsrelaterade skador och är den främsta orsaken till dödsfall på slagfältet, enligt forskare vid Veterans Affairs sjukhus och det federalt drivna Uniformed Services University of the Health Sciences.
Detta är en schematisk bild av hemostatiska nanopartiklar som länkar till blodplättar. Nanopartiklarna ökade signifikant överlevnadsgraden från blast trauma vid prekliniska tester. Upphovsman:Erin Lavik
Den primära sprängvågen, flygande granatsplitter och kastas till marken orsakar lungorna, lever, njurar och andra organ till blödning och blöder okontrollerat.
Sådan okontrollerad blödning från kollisioner, slag och fall är också den vanligaste dödsorsaken bland offren mellan 5 och 44 år i USA.
Naturliga blodplättar är den viktigaste ingrediensen för att stoppa blödning, en process som kallas hemostas. Processen fungerar bra för typiska skär och skrapor, men kan bli överväldigad med allvarliga skador.
Sjukhus försöker stoppa inre blödningar genom att ge traumapatienter blodprodukter eller hemofilmedicin som kallas rekombinant faktor VIIa, men det finns inget bra alternativ för slagfältet eller olycksscener. Rekombinant faktor VIIa måste kylas, kostar upp till tiotusentals dollar per behandling och kan orsaka blodproppar i hjärna- och ryggmärgsskador, som är vanliga från explosioner.
Laviks team har finjusterat nanopartiklarna för att öka koagulationseffektiviteten. "De är otroligt enkla ... sfärer med armar av peptider som reagerar med aktiverade blodplättar i skadade vävnader för att hjälpa till att bilda blodproppar snabbare, " Hon sa.
Partiklarna är tillverkade av korta polymerkedjor som redan är godkända för annan användning av U.S. Food and Drug Administration. Vid tidigare tester, råttmodeller injicerade med nanopartiklarna slutade blöda snabbare än obehandlade modeller.
De torra partiklarna förblev livskraftiga efter två veckor på en hylla. En läkare på fältet eller en ambulansbesättning skulle tillsätta saltlösning, skaka och injicera dem, säger forskarna.
Ytterligare forskning och testning pågår. Kliniska prövningar på människor är sannolikt minst fem år ut, Sa Lavik.