新しい注射可能な包帯は出血時間を最大 70% 短縮できる可能性がある

研究者たちは、出血時間を最大 70% 短縮し、外傷治療の将来に革命をもたらす可能性がある緊急注射可能な包帯を開発しています。

米国疾病管理予防センターによると、外傷はテキサス州における死因の第3位であり、脳卒中、アルツハイマー病、糖尿病を上回っている。これらの死亡者の膨大な数は、制御不能な出血の結果です。

「重度の失血は急速に出血性ショックを引き起こす可能性があります」とテキサスA&M大学の生物医工学教授アキレシュ・ガハルワールは言う。 「多くの患者は受傷後 1 ～ 2 時間以内に死亡します。この危険な時期は、しばしば『ゴールデンアワー』と呼ばれます。」

米国国防総省と国立科学財団からの資金提供のおかげで、ガハルワールと生体医工学部門の研究仲間は、粘土を使ってこの黄金の時間を延長する方法を見つけました。

Gaharwar、Duncan Maitland、Taylor Ware は、出血を止め、血液の凝固を促進する生体医用材料である一連の注射可能な止血包帯を開発しています。彼らの研究は、圧迫などの従来の方法が不可能な深い内出血を特にターゲットにしています。

最近出版された 2 つの論文 先端科学 そして 先端機能材料 これらの包帯が出血時間をほぼ 70% 短縮できることを実証しています。

生体医工学博士課程の学生で研究者のサプタルシ・ビスワス氏は、止血包帯のサンプルを手にしています。

「通常の状況では、人間の血液は 6 ～ 7 分以内に凝固します」とガハルワル氏は言います。 「これらの止血包帯を使用すると、凝固時間を 1 ～ 2 分に短縮できます。」

目標は、重傷を負った人が負傷直後に自分自身に適用できるほど簡単な救命器具です。

「自己適用または現場で適用されるデバイスの場合、手術室にあるような派手な機構や装置は使用できません」とウェア氏は言います。 「特別なツールはあり得ません。すぐに機能し、すぐに機能するものが必要です。」

この研究は、何千年もの間、傷の治療に使用されてきた材料の種類にかかっています。特定の天然の粘土鉱物には、血液凝固を促進する可能性のあるケイ酸塩ベースの粒子が含まれています。この効果の正確なメカニズムは、現在も活発に研究されている分野です。

「これらの粘土粒子は、中国、メソポタミア、エジプト、インド、ギリシャ、ローマの古代文明で止血剤として使用されていました。おそらくその吸収性と組織付着特性のためです」とガハルワール氏は言う。 「古代の人々は、より早く出血を止めるために、水と粘土の粒子からペーストを作り、それを傷に塗っていました。」

粒子の血液凝固特性に魅了されたガハルワール氏は、天然粘土に伴う潜在的な感染リスクを回避できる合成粒子の潜在的な用途を模索し始めました。

課題は、この粒子を損傷部位に到達させ、そこに留めておくことです。高い血流により粉末やペーストが洗い流されます。これでは出血を止めることができないだけでなく、別の方法で患者を死亡させる危険があります。ナノケイ酸塩粒子は非常に小さいため、血管を通って体の損傷していない領域に容易に移動し、生命を脅かす血栓や塞栓症を引き起こします。

メイトランド研究室の協力を得て、研究者らはナノシリケート粒子と膨張する泡を組み合わせた。アプリケーターデバイス内では完全に安定していますが、粒子入りフォームは体温に反応します。創傷部位に注入されると、膨張して空間全体を満たし、切断された血管を密閉し、血液凝固ナノシリケートを必要な場所に正確に保持します。フォームは単一の部分を形成するため、粒子が分離して移動して体の他の領域に危険な血栓を形成するリスクがありません。

ウェア氏の研究室では、研究者らはまったく異なるアプローチ、つまりマイクロリボンを採用しました。この生体材料は、それぞれが凝固を促進するナノケイ酸塩粒子で覆われた複数のリボン状構造の形で送達されます。

フォームと同様に、マイクロリボンは患者の体温を利用して、所定の位置にあると反応を引き起こします。各リボンは 2 つの異なる素材でできており、そのうちの 1 つだけが体温に反応します。患者の体に接触すると、リボンの片側が収縮してカールします。複数のリボンが損傷部位でカールすると、それらが絡み合って単一の泡状構造を形成します。たとえ単一のリボンが逃げることができたとしても、そのサイズにより血管を通過することができず、血液凝固ナノシリケートが必要な場所に正確に保持されます。

3 つの研究所すべての専門知識を組み合わせることで、外傷治療の将来を担う可能性があります。

「これらの物質が救急車の応急処置キットや兵士のバックパックに入っていれば、多くの命を救うことができます」とガハルワール氏は言う。 「出血性ショック患者の 30 ～ 40% を救うことができれば、それは大きな成果です。」

ソース： テキサス A&M 大学