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Le roman tantale-a chargé l'hydrogel pour le contrôle rapide du saignement excessif

Il y a beaucoup de différents événements qui peuvent mener à la purge excessive et excessive dans le fuselage. Ceci peut se produire en raison de l'inflammation et les ulcérations, les anomalies dans les vaisseaux sanguins ou les blessures liées au traumatisme. Les personnes avec prédisposer des conditions, telles que les cardiaques, sont au risque particulier d'hémorragie interne dû aux anticoagulants qu'elles sont souvent prescrites comme mesure préventive. Elles sont également à gastro-intestinal enclin saigne, affectant 40% de patients qui sont sur les dispositifs cardiaques d'aide. En plus du besoin de traitement efficace pour ces conditions, il y a également des signes pour régler le flux sanguin qui contribuent aux anévrismes et à la vascularisation de cellule tumorale.

Une méthode de demande de règlement idéale bloquerait rapidement et effectivement l'interruption dans les vaisseaux sanguins affectés pour arrêter la purge et pour permettre à la paroi de vaisseau sanguin de guérir. Alors le matériau de blocage dégraderait éventuellement assez pour permettre au sang de circuler de nouveau normalement.

Les traitements actuels concernent les matériaux solides et liquides comme agents de blocage. Les bobines faites de fils de platine tressé ou d'acier inoxydable sont utilisées généralement. Elles viennent dans un grand choix de longueurs, de formes et d'épaisseurs et sont mises dans des vaisseaux sanguins utilisant un cathéter spécial. Il y a également des agents de blocage liquides qui sont injectés dans les vaisseaux sanguins et solidifient après injection.

Mais il y a beaucoup de difficultés en employant les méthodes actuelles. Puisque les bobines ont besoin des cathéters spéciaux pour que la mise en place et le matériel spécialisé les détache et pour met, la procédure est difficile et exige la formation intensive par le médecin. En outre, il y a des périodes où des bobines multiples doivent être mises afin d'être efficaces, et il y a d'autres fois où les bobines émigrent ou rendent compactes, rendant nécessaire des procédures de répétition. Les agents liquides coulent souvent pendant les injections, ayant pour résultat le FAUX emplacement, les effets toxiques sur les tissus environnants et la nécessité pour des tentatives complémentaires. Ces problèmes soulèvent le potentiel pour le temps et coût ajouté.

De plus, ni l'un ni l'autre de ces méthodes n'ont la capacité de voir exactement les procédures par CT conventionnel, IRM, rayon X et méthodes fluoroscopiques. La représentation couronnée de succès aiderait grand à guider l'emplacement et à surveiller le vaisseau sanguin pour bloquer au fil du temps.

Une étude précédente par les auteurs a employé les hydrogels appelés de matériaux peu coûteux et gélatineux afin d'essayer de produire un matériau efficace pour l'hémorragie de réglage. En plus de avoir le biocompatibility supérieur et les propriétés élastiques et mécaniques réglables, les hydrogels montrent également des capacités de pur-éclaircissement - la capacité de déformer lors de l'injection et rapidement puis auto-de récupérer et se mouler pour adapter l'espace désiré ; ceci permet à la livraison d'être effectuée utilisant les cathéters normaux sans matériel spécialisé. Les disques de nanoplatelet de silicate étaient mélangés dans l'hydrogel pour imiter la capacité de coagulation des cellules de plaquette, et le prouvé composé résultant d'être hautement efficaces à isoler les veines endommagées.

Une équipe de collaboration des chercheurs cliniques de spécialiste et de bio-ingénierie en radiologie d'intervention a pris à ce projet une mesure davantage en ajoutant des particules de représentation effectuées à partir du mélange d'hydrogel de tantale. Le tantale, un métal hautement biocompatible, s'est avéré sûr pour employer dans des applications biomédicales et est excrété dans l'urine.

L'équipe faite de scientifiques à partir de l'institut et de la Mayo Clinic de Terasaki a réalisé les essais variés pour déterminer la dimension particulaire et la quantité optimas de tantale à utiliser-et leur effet sur les propriétés mécaniques du composé d'hydrogel. Ils ont également déterminé la formulation optima pour les trois composantes de leur gel composé neuf. Leurs expériences ont déterminé que les particules de tantale dispersées bien dans le composé d'hydrogel, n'ont pas affecté ses propriétés mécaniques et ont maintenu leur stérilité au fil du temps.

Un autre objectif ambitieux du projet était d'effectuer leurs expériences de contrôle d'hémorragie sur des artères quelque chose qui n'avait pas été faite avec des hydrogels déja. Cet effort a lancé des défis complémentaires, dus au flux sanguin et à la pression plus élevés dans les artères, leur variation large de taille et leur fragilité potentielle.

Après que varié les expériences entreprises sur les récipients artériels des modèles porcins anticoagulated sous tension, l'équipe ont obtenu des résultats positifs avec leur hydrogel composé tantale-lacé neuf. Elles pouvaient produire un visa efficace contre la purge dans les artères des porcs, avec de la période de déploiement qui était 40 fois plus rapidement qu'avec des bobines. La case artérielle a également montré la stabilité et la résistance, restant en position sans transfert pendant quatre semaines avant de dégrader naturellement et étant remonté par le réglage de tissu conjonctif du récipient.

En raison de la composante de tantale dans le gel les procédures artérielles et la surveillance des modèles animaux ont été exécutées avec la visualisation claire et en temps réel utilisant le CT, la fluoroscopie de rayon X et l'ultrason.

« Les résultats expérimentaux qui ont été observés en notre gel tantale-chargé expliquent clairement son efficacité et souplesse d'utilisation », ont indiqué HanJun Kim, un membre de l'équipe de l'institut de Terasaki. « Nous pouvions atteindre nos objectifs de pouvoir concevoir et mettre exactement une case stable dans un récipient artériel pour traiter rapidement l'hémorragie intravasculaire excessive. »

L'équipe a continué pour entreprendre des expériences complémentaires pour vérifier la réversibilité de l'emplacement artériel de l'hydrogel neuf et pour constater que leur fiche artérielle solidifiée pourrait facilement être retirée utilisant un cathéter aspirational. Elles pouvaient également obtenir l'obstruction artérielle couronnée de succès en appliquant leur composé d'hydrogel aux bobines qui avaient été mises dans les récipients et n'avaient pas réalisé ou n'avaient pas supporté l'obstruction.

L'utilisation de ce gel tantale-chargé de régler des documents de purge beaucoup de seuls avantages par rapport aux méthodes actuelles. C'est une méthode sûre, facile à utiliser, et rentable qui explique l'efficacité, la précision et la souplesse d'utilisation optimas pour un grand choix d'applications médicales potentielles.

La méthode de demande de règlement développée ici sont une vaste amélioration au-dessus des méthodes actuelles et elle a le potentiel d'affecter beaucoup de durées. Elle est l'un de beaucoup d'exemples du travail novateur et impactful que nous effectuons à notre institut. »

Ali Khademhosseini, Ph.D., directeur et Président, institut de Terasaki

Source:
Journal reference:

Albadawi, H., et al. (2020) Nanocomposite Hydrogel with Tantalum Microparticles for Rapid Endovascular Hemostasis. Advanced Science. doi.org/10.1002/advs.202003327.