Oavsett om allvarliga trauman inträffar på slagfältet eller motorvägen, Att rädda liv handlar ofta om att stoppa blödningen så snabbt som möjligt. Det finns många metoder för att kontrollera extern blödning, men vid det här laget, endast kirurgi kan stoppa blodförlust inuti kroppen från skada på inre organ. Nu, Forskare har utvecklat nanopartiklar som samlas varhelst skada uppstår i kroppen för att hjälpa den att bilda blodproppar, och de har validerat dessa partiklar i provrör och in vivo.

Forskarna kommer att presentera sitt arbete idag vid American Chemical Societys (ACS) 252:a nationella möte och utställning.

"När du har okontrollerad inre blödning, det är då dessa partiklar verkligen kan göra skillnad, " säger Erin B. Lavik, Sc.D. "Jämfört med skador som inte behandlas med nanopartiklar, vi kan halvera blödningstiden och minska den totala blodförlusten."

Trauma är fortfarande en toppmördare av barn och yngre vuxna, och läkare har få alternativ för att behandla inre blödningar. För att möta detta stora behov, Laviks team utvecklade en nanopartikel som fungerar som en bro, binder till aktiverade blodplättar och hjälper dem att gå ihop för att bilda blodproppar. Att göra detta, nanopartikeln är dekorerad med en molekyl som fastnar på ett glykoprotein som bara finns på de aktiverade blodplättarna.

Inledande studier antydde att nanopartiklarna, levereras intravenöst, hjälpte till att hålla gnagare från att blöda ut på grund av hjärn- och ryggradsskada, säger Lavik. Men, hon erkänner, det fanns fortfarande en nyckelfråga:"Om du är en gnagare, vi kan rädda ditt liv, men kommer det att vara säkert för människor?"

Som ett steg mot att bedöma om deras tillvägagångssätt skulle vara säkert för människor, de testade immunsvaret mot partiklarna i grisblod. Om en behandling utlöser ett immunsvar, det skulle tyda på att kroppen sätter upp ett försvar mot nanopartikeln och att biverkningar är sannolika. Teamet lade till sina nanopartiklar till grisblod och såg efter en ökning i komplement, en nyckelindikator på immunaktivering. Partiklarna utlöste komplement i detta experiment, så forskarna gav sig i kast med att konstruera kring problemet.

"Vi gjorde ett batteri av partiklar med olika laddningar och testade för att se vilka som inte hade denna immunsvarseffekt, " Lavik förklarar. "De bästa hade en neutral laddning." Men neutrala nanopartiklar hade sina egna problem. Utan frånstötande laddning-laddning-interaktioner, nanopartiklarna har en benägenhet att aggregera redan innan de injiceras. För att åtgärda det här problemet, forskarna justerade sin lösning för lagring av nanopartiklar, lägga till en hal polymer för att förhindra att nanopartiklarna fastnar vid varandra.

Lavik utvecklade också nanopartiklar som är stabila vid högre temperaturer, upp till 50 grader Celsius (122 grader Fahrenheit). Detta skulle göra det möjligt för partiklarna att lagras i en het ambulans eller på ett svällande slagfält.

I framtida studier, forskarna kommer att testa om de nya partiklarna aktiverar komplement i mänskligt blod. Lavik planerar också att identifiera ytterligare kritiska säkerhetsstudier som de kan utföra för att föra forskningen framåt. Till exempel, teamet måste vara säkra på att nanopartiklarna inte orsakar ospecifik koagulering, vilket kan leda till stroke. Lavik är dock hoppfull om att de skulle kunna utveckla en användbar klinisk produkt under de kommande fem till 10 åren.