ระบบใหม่ช่วยให้สามารถตอบสนองต่อการหัวใจวายได้อย่างรวดเร็วจำกัดความเสียหายจากหัวใจ

Anonim

นักวิจัยจาก North Carolina State University และ University of North Carolina ที่ Chapel Hill ได้พัฒนาระบบการจัดส่งยาที่ช่วยให้สามารถตอบสนองต่อการโจมตีหัวใจได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องผ่าตัด ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการและสัตว์ระบบได้รับการพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพในการละลายลิ่มเลือด จำกัด การแผลเป็นในระยะยาวไปยังเนื้อเยื่อหัวใจและรักษาความสามารถในการทำงานของหัวใจได้มากขึ้น

"แนวทางของเราจะช่วยให้ผู้ให้บริการดูแลสุขภาพสามารถเริ่มต้นรักษาอาการหัวใจวายได้ก่อนที่ผู้ป่วยจะมาถึงห้องผ่าตัดโดยหวังว่าจะปรับปรุงผลลัพธ์ของผู้ป่วย" แอชลีย์บราวน์ผู้เขียนบทความเกี่ยวกับงานและผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ร่วมกล่าว (BME) ที่ NC State และ UNC "และเนื่องจากเราสามารถกำหนดเป้าหมายการอุดตันได้เราจึงสามารถใช้ยาที่มีประสิทธิภาพซึ่งอาจเป็นภัยคุกคามต่อส่วนอื่น ๆ ของร่างกายการกำหนดเป้าหมายจะช่วยลดความเสี่ยงจากอันตรายที่ไม่ได้ตั้งใจ"

การโจมตีด้วยหัวใจหรือกล้ามเนื้อหัวใจตายจะเกิดขึ้นเมื่อมีก้อนแข็งหรือก้อนเลือดอุดตันเส้นเลือดในหัวใจ เพื่อที่จะรักษาโรคหัวใจวายแพทย์มักจะทำการผ่าตัดเพื่อแนะนำสายสวนให้กับเส้นเลือดช่วยให้ร่างกายสามารถแตกตัวหรือขจัดคราบแข็งตัวได้ แต่ผู้ป่วยไม่ได้รับการผ่าตัดอย่างรวดเร็ว

และความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้มากขึ้นแม้จะมีการตัดการทำงานแล้ว นั่นเป็นเพราะการกลับมาของเลือดสดไปยังเนื้อเยื่อที่ถูกปิดกั้นอาจทำให้เกิดความเสียหายจากตัวเองเรียกว่าอาการบาดเจ็บ reperfusion การบาดเจ็บซ้ำอาจทำให้เกิดแผลเป็นทำให้แข็งเนื้อเยื่อหัวใจและ จำกัด การทำงานปกติของหัวใจ

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้นักวิจัยได้พัฒนาโซลูชันที่ขึ้นอยู่กับทรงกลมที่มีรูพรุนขนาดนาโนเมตรซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 250 นาโนเมตรซึ่งมีเป้าหมายเป็นเครื่องอัดฉีดและมอบค็อกเทลของยาสองชนิดคือ tPA และ Y-27632

เครื่องอัดแข็งสามารถทำจากสารต่างๆเช่นเกล็ดเลือดหรือแผ่นโลหะ แต่ทั้งหมดมีสารที่เรียกว่าไฟบริน ดังนั้นเพื่อกำหนดเป้าหมายการอุดตันแต่ละ nanogel จะเคลือบด้วยโปรตีนที่ผูกมัดโดยเฉพาะกับไฟบริน กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อ nanogels ถึง thrombus พวกเขาติด

TPA และ Y-27632 มีชั้นอยู่ภายในนาโนสเฟียร์ด้วย tPA สร้างเปลือกหอยที่ล้อมรอบ Y-27632 เป็นผลให้ tPA รั่วไหลออกมาก่อนที่เว็บไซต์ thrombus ปล่อยให้มันทำงานของมัน - ซึ่งคือการทำลาย fibrin และละลายก้อน

ขณะที่ tPA ถูกปล่อยออก Y-27632 หนีออกจาก nanogel ในขณะที่เป้าหมาย tPA เป็นกลุ่มก้อนเอง Y-27632 มีเป้าหมายเพื่อจำกัดความเสียหายที่เกิดจากการได้รับบาดเจ็บจากการ reperfusion มันทำเช่นนี้โดยการ จำกัด ความแข็งแกร่งของเซลล์ในพื้นที่ที่ก่อให้เกิดแผลเป็น ช่วยให้เซลล์เหล่านี้สามารถรักษาความยืดหยุ่นของพวกเขาเพิ่มความสามารถในการทำงานตามปกติและรักษาฟังก์ชันหัวใจได้มากขึ้น

ในการทดสอบในหลอดทดลองนักวิจัยพบว่าค็อกเทล tPA / Y-27632 มีการละลายในเวลาไม่กี่นาที ขณะนี้ยังไม่ได้รับการทดสอบในการทดลองอาจทำงานได้เร็วกว่าการแทรกแซงการผ่าตัดซึ่งต้องใช้เวลาในการเตรียมผู้ป่วยและรับสายสวนได้

นักวิจัยยังพบว่าเทคนิคในการทดสอบการใช้หนูทดลองพบว่าเทคนิคที่ จำกัด การเกิดแผลเป็นและรักษาหัวใจไว้หลังหัวใจวายดีกว่าเป้าหมาย tPA หรือ Y-27632 ด้วยตัวเองและดีกว่ากลุ่มควบคุมที่สัตว์ไม่ได้รับยา

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัตว์ที่ได้รับเครื่องดื่มค็อกเทลที่กำหนดเป้าหมายมีส่วนพ่นออกทางด้านซ้ายซึ่งวัดการทำงานของหัวใจประมาณร้อยละ 67 สี่สัปดาห์หลังจากหัวใจวาย - ซึ่งมีสุขภาพดี tPA โดยตัวเองอยู่ที่ประมาณ 57 เปอร์เซ็นต์ซึ่งอยู่ที่ระดับต่ำสุดของช่วงปกติขณะที่ทั้งกลุ่มควบคุมและ Y-27632 โดยตัวเองจุ่มลงในยุค 40 ในทำนองเดียวกันค็อกเทลที่กำหนดเป้าหมายส่งผลให้เกิดเนื้อเยื่อแผลเป็นน้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ tPA และ Y-27632 มีเนื้อเยื่อแผลเป็นประมาณ 7 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่โดยกลุ่มควบคุมมีรอยแผลเป็นมากกว่าร้อยละ 10

นอกจากนี้นักวิจัยยังพบอีกว่านาโนที่มีการกำหนดเป้าหมายทำให้มีนาโนเจลน้อยหรือไม่มีเลยในเนื้อเยื่ออื่น ๆ เช่นปอดและตับโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับการใช้นาโนเทคโนโลยีที่ไม่ได้กำหนดเป้าหมาย

"นี่เป็นส่วนสำคัญของการค้นพบของเราเพราะ tPA และ Y-27632 สามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงได้หากพวกเขาเริ่มทำหน้าที่ในส่วนต่างๆของร่างกายนอกพื้นที่เป้าหมาย" Brown กล่าว "ตัวอย่างเช่น tPA อาจทำให้เกิดการตกเลือดและ Y-27632 อาจมีผลต่อเนื้อเยื่อต่างๆที่จำเป็นสำหรับการหดตัวของเซลล์สำหรับการทำงานปกติ"

หนึ่งในประโยชน์อื่น ๆ ของ nanogels เป้าหมายคือเนื่องจากขนาดที่เล็กของพวกเขาพวกเขาสามารถกำหนดเป้าหมายแม้แต่หลอดเลือดที่มีขนาดเล็กเกินไปที่จะไปถึงการใช้สายสวน

นักวิจัยยังตั้งข้อสังเกตด้วยว่านี่เป็นการศึกษาเชิง preclinical ขั้นต่อไปสำหรับการทำงานรวมถึงการประเมินความปลอดภัยของ nanogels และการทดสอบในรูปแบบสัตว์ขนาดใหญ่

"ในขณะที่เรายังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยีนี้เรารู้ดีว่าสิ่งสำคัญคือต้องรับทราบปัญหาที่เกี่ยวข้องกับต้นทุน" นายบราวน์กล่าว "เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของระบบการจัดส่งยาควรเทียบเคียงหรือแพงกว่าวิธีการบำบัดโปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่ในปัจจุบันซึ่งมีอยู่ในการใช้งานทางคลินิกเช่น tPA ด้วยตัวเองอย่างไรก็ตามเนื่องจากยามีการกำหนดเป้าหมายปริมาณจึงมักจะเล็กลง ซึ่งจะช่วยรักษาต้นทุนให้อยู่ในระดับใกล้เคียงกับยาที่มีอยู่ในท้องตลาด "

กระดาษ "การรักษาเป้าหมายของการขาดเลือดขาดเลือดและ fibrosic ของกล้ามเนื้อหัวใจตายด้วยการใช้ Microgel Therapeutic การจัดส่งแบบคู่" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ACS Nano

menu
menu