Nanodroplet dan ‘latihan’ ultrasound terbukti efektif dalam mengatasi pembekuan darah yang sulit – ScienceDaily

Nanodroplet dan ‘latihan’ ultrasound terbukti efektif dalam mengatasi pembekuan darah yang sulit – ScienceDaily


Peneliti teknik telah mengembangkan teknik baru untuk menghilangkan gumpalan darah yang sangat keras, menggunakan nanodroplet yang direkayasa dan “bor” ultrasound untuk memecah gumpalan dari dalam ke luar. Teknik tersebut belum melalui uji klinis. Pengujian in vitro menunjukkan hasil yang menjanjikan.

Secara khusus, pendekatan baru ini dirancang untuk mengatasi pembekuan darah, yang terbentuk dalam jangka waktu lama dan sangat padat. Gumpalan ini sangat sulit untuk diobati karena kurang berpori dibandingkan gumpalan lain, sehingga obat yang melarutkan gumpalan darah sulit menembus ke dalam gumpalan.

Teknik baru ini memiliki dua komponen kunci: nanodroplet dan bor ultrasound.

Nanodroplet terdiri dari bola lipid kecil yang diisi dengan perfluorokarbon cair (PFC). Secara khusus, nanodroplet diisi dengan PFC dengan titik didih rendah, yang berarti bahwa sejumlah kecil energi ultrasonik akan menyebabkan cairan berubah menjadi gas. Saat mereka diubah menjadi gas, PFC mengembang dengan cepat, menguapkan nanodroplet dan membentuk gelembung mikroskopis.

“Kami memasukkan nanodroplet ke lokasi gumpalan, dan karena nanodroplet sangat kecil, nanodroplet mampu menembus dan mengubah menjadi gelembung mikro di dalam gumpalan saat terkena ultrasound,” kata Leela Goel, penulis pertama makalah di kerja. Goel adalah seorang Ph.D. mahasiswa di departemen teknik biomedis gabungan di North Carolina State University dan University of North Carolina di Chapel Hill.

Setelah gelembung mikro terbentuk di dalam gumpalan, paparan terus gumpalan tersebut ke ultrasound akan mengosilasi gelembung mikro. Getaran gelembung mikro yang cepat menyebabkan mereka berperilaku seperti jackhammers kecil, mengganggu struktur fisik bekuan, dan membantu melarutkan gumpalan. Getaran ini juga menciptakan lubang yang lebih besar pada massa gumpalan yang memungkinkan obat anti-pembekuan yang terbawa darah menembus jauh ke dalam gumpalan dan selanjutnya memecahnya.

Teknik ini dimungkinkan oleh bor ultrasonik – yang merupakan transduser ultrasonik yang cukup kecil untuk dimasukkan ke pembuluh darah melalui kateter. Latihan ini dapat mengarahkan ultrasound langsung ke depan, yang membuatnya sangat presisi. Ia juga mampu mengarahkan energi ultrasound yang cukup ke lokasi yang ditargetkan untuk mengaktifkan nanodroplet, tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan sehat di sekitarnya. Bor tersebut menggabungkan tabung yang memungkinkan pengguna untuk menyuntikkan nanodroplet di lokasi bekuan.

Dalam pengujian in vitro, para peneliti membandingkan berbagai kombinasi perawatan obat, penggunaan gelembung mikro dan ultrasound untuk menghilangkan penggumpalan, dan teknik baru, menggunakan nanodroplet dan ultrasound.

“Kami menemukan bahwa penggunaan nanodroplet, ultrasound, dan perawatan obat adalah yang paling efektif, mengurangi ukuran gumpalan sebesar 40%, plus atau minus 9%,” kata Xiaoning Jiang, Profesor Terhormat Dean F. Duncan dari Teknik Mesin dan Dirgantara di NC State dan penulis makalah yang sesuai. “Menggunakan nanodroplet dan ultrasound saja dapat mengurangi massa sebesar 30%, plus atau minus 8%. Perawatan terbaik berikutnya melibatkan pengobatan obat, gelembung mikro, dan ultrasonografi – dan itu mengurangi massa gumpalan hanya 17%, plus atau minus 9%. Semua tes ini dilakukan dengan periode perawatan 30 menit yang sama.

“Hasil tes awal ini sangat menjanjikan.”

“Penggunaan ultrasound untuk mengganggu penggumpalan darah telah dipelajari selama bertahun-tahun, termasuk beberapa penelitian penting pada pasien di Eropa, dengan keberhasilan yang terbatas,” kata penulis bersama Paul Dayton, William R. Kenan Jr. Profesor Terhormat Teknik Biomedis di UNC dan NC State. “Namun, penambahan nanodroplet titik didih rendah, dikombinasikan dengan bor ultrasound telah menunjukkan kemajuan substansial dalam teknologi ini.”

“Langkah selanjutnya akan melibatkan pengujian pra-klinis pada model hewan yang akan membantu kami menilai seberapa aman dan efektif teknik ini untuk mengobati trombosis vena dalam,” kata Zhen Xu, profesor teknik biomedis di University of Michigan dan rekan penulis. kertas.

Pekerjaan itu dilakukan dengan dukungan dari National Institutes of Health, dengan hibah R01HL141967.

Sebuah startup bernama SonoVascular, Inc., yang didirikan bersama oleh Jiang, memiliki lisensi teknologi “drill” ultrasound dari NC State. SonoVascular dan NC State berharap dapat bekerja sama dengan mitra industri untuk memajukan teknologi. Nanodroplet dengan titik didih rendah, yang ditemukan bersama oleh Dayton, juga telah mendapatkan paten AS. Teknologi itu telah dilisensikan oleh perusahaan spinout Triangle Biotechnology, Inc., yang didirikan bersama oleh Dayton. Rekan penulis studi Dayton, Kim, Xu dan Jiang juga telah mengajukan permohonan paten terkait dengan sonothrombolysis yang dimediasi nanodroplet.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran SGP

Author Image
adminProzen