Новые инъекционные повязки могут сократить время кровотечения до 70%

Исследователи разрабатывают инъекционные повязки для экстренной помощи, которые могут сократить время кровотечения на целых 70% и совершить революцию в будущем травматологической помощи.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, травматические повреждения являются третьей по значимости причиной смерти в штате Техас, опережая инсульты, болезнь Альцгеймера и диабет. Огромное количество этих смертей является результатом неконтролируемого кровотечения.

«Сильная кровопотеря может быстро привести к геморрагическому шоку», — говорит Ахилеш Гахарвар, профессор биомедицинской инженерии Техасского университета A&M. “Многие пациенты умирают в течение одного-двух часов после травмы. Этот критический период часто называют “золотым часом”.

Благодаря финансированию Министерства обороны США и Национального научного фонда Гахарвар и его коллеги-исследователи из отдела биомедицинской инженерии нашли способ продлить этот золотой час — используя глину.

Гахарвар, Дункан Мейтленд и Тейлор Уэр разрабатывают набор инъекционных кровоостанавливающих повязок — биомедицинских материалов, которые останавливают кровотечение и способствуют более быстрому свертыванию крови. Их исследования конкретно направлены на борьбу с глубокими внутренними кровотечениями, когда традиционные методы, такие как компрессия, невозможны.

Две статьи, недавно опубликованные в Передовая наука и Передовые функциональные материалы продемонстрировали, что эти повязки могут сократить время кровотечения почти на 70%.

Докторант биомедицинской инженерии и научный сотрудник Саптарши Бисвас держит образец кровоостанавливающей повязки.

«В нормальных условиях человеческая кровь свертывается в течение шести-семи минут», — говорит Гахарвар. «Используя эти кровоостанавливающие повязки, мы можем сократить время свертывания крови до одной-двух минут».

Целью является создание достаточно простого спасательного устройства, чтобы тяжелораненый человек мог применить его к себе сразу после травмы.

«Для устройства, применяемого самостоятельно или в полевых условиях, вы не можете использовать причудливую механику и аппаратуру, которые есть в операционной», — говорит Уэр. “Не может быть никаких специальных инструментов. Нужно иметь что-то, что просто работает, и работает быстро”.

Исследование основано на классе материалов, которые использовались для лечения ран на протяжении тысячелетий. Некоторые природные глинистые минералы содержат частицы на основе силиката, которые могут ускорять свертывание крови. Точная механика этого эффекта все еще остается активной областью исследований.

«Эти частицы глины использовались в качестве кровоостанавливающего средства в древних цивилизациях Китая, Месопотамии, Египта, Индии, Греции и Рима, вероятно, из-за их впитывающих свойств и свойств прилипания к тканям», — говорит Гахарвар. «Древние народы делали пасту из воды и частиц глины и наносили ее на раны, чтобы быстрее остановить кровотечение».

Очарованный свойствами частиц по свертыванию крови, Гахарвар начал исследовать возможности использования синтетических частиц, которые позволили бы избежать потенциального риска заражения, связанного с природными глинами.

Задача состоит в том, чтобы доставить эту частицу к месту повреждения и удержать ее там. Высокий поток крови смывает порошки и пасты. Это не только не сможет остановить кровотечение, но и рискует убить пациента другим способом. Частицы наносиликата достаточно малы, чтобы легко перемещаться по кровеносным сосудам в неповрежденные участки тела, вызывая опасные для жизни тромбы и эмболию.

С помощью лаборатории Мейтленда исследователи объединили наносиликатные частицы с расширяющейся пеной. Несмотря на то, что пена с частицами полностью стабильна в аппликаторе, она реагирует на тепло тела. После инъекции в место раны он расширяется, заполняя все пространство, запечатывая разорванные кровеносные сосуды и удерживая наносиликат, свертывающий кровь, именно там, где он должен быть. Поскольку пена образует единое целое, нет риска отрыва частиц и их перемещения с образованием опасных тромбов в других участках тела.

В лаборатории Уэра исследователи применили совершенно другой подход: микроленты. Этот биоматериал поставляется в виде множества лентообразных структур, каждая из которых покрыта наносиликатными частицами, способствующими коагуляции.

Как и пена, микроленты используют тепло тела пациента, чтобы вызвать реакцию на месте. Каждая лента изготовлена из двух разных материалов, только один из которых реагирует на температуру тела. При контакте с телом пациента одна сторона ленты сжимается, заставляя ее скручиваться. Когда несколько лент скручиваются в месте травмы, они спутываются вместе, образуя единую пенообразную структуру. Даже если бы одна лента смогла вырваться, ее размер не позволяет ей проходить через кровеносные сосуды, удерживая наносиликат, свертывающий кровь, именно там, где он должен быть.

Объединенный опыт всех трех исследовательских лабораторий может определять будущее травматологической помощи.

«Если эти материалы попадут в аптечки скорой помощи, а также в рюкзак солдата, они смогут спасти множество жизней», — говорит Гахарвар. «Если вам удастся спасти 30–40% жертв геморрагического шока, это большое достижение».

Источник: Техасский университет A&M