Científicos rusos usan imanes y nanopartículas magnéticas para detener hemorragias internas

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Un equipo de científicos rusos ha desarrollado un nuevo sistema de nanopatrículas magnéticas con el fin de detener hemorragias internas. El nuevo tratamiento, que reseña N+1 en colaboración con la Universidad ITMO, de Rusia, y publicado en la revista Nature, puede ser 15 veces más eficaz a la hora de detener el sangrado.

El método funciona mediante la administración vía intravenosa de las nanopartículas mezcladas con una enzima llamada trombina directamente en el sitio donde se está produciendo la lesión. Además de causar una rápida recuperación, las pruebas han demostrado no ser tóxicas para las células humanas y no causar efectos secundarios. 

El sangrado interno es una de las causas más comunes de muerte luego de un trauma. Para salvar la vida de una persona en esos escenarios, es necesario detener la hemorragia lo antes posible. Aunque ya existen muchos medicamentos para estos casos, ninguno de ellos puede ayudar sin intervención quirúrgica. Además, estos medicamentos suelen causar una coagulación de la sangre en todos los vasos sanguíneos del cuerpo; no solo en la herida.

Por eso, el equipo de Vladimir Vinogradov, jefe del Laboratorio SCAMT de la Universidad ITMO y líder del estudio desarrollaron las nanopartículas magnéticas que, luego ser inyectadas, pueden ser guiadas por un imán.

Dos componentes clave

Dos componentes fueron clave en la composición de las partículas. El primero es la trombina, la enzima del organismo responsable de la coagulación de la sangre y que al interactuar con la proteína fibrinógeno, desencadena la formación de coágulos sanguíneos para bloquear el vaso dañado. El segundo componente son las nanopartículas en sí, las cuales envuelven la trombina con una matriz porosa especial basada la magnetita. Este mineral es el que puede ser redirigido con un campo magnético externo.


"(b) nanopartículas de magnetita en forma de tetraedro truncado (resaltadas por un contorno blanco); (c) el material muestra porosidad a bajas temperaturas / Universidad ITMO, V. Vinogradov et al"

“Probamos la eficacia de las nanopartículas en muestras de plasma sanguíneo humano y en un modelo especial”, explicó Andrey Drozdov, uno de los autores del estudio. Esto les sirvió para comprobar que la trombina de estas nanopartículas es menos activa en comparación con su variante libre. “Las nanopartículas reducen el tiempo de coagulación en 6,5 veces y pueden reducir la pérdida total de sangre en 15 veces", añadió.

Además, la ventaja del nuevo método es que no causan coágulos sanguíneos si se distribuyen de manera uniforme en los vasos. Por lo tanto, es posible inyectar una solución de partículas por vía intravenosa y localizarlas donde sea necesario utilizando un imán.


Andrey Drozdov, coautor de la investigación.
Margarita Erukova / ITMO University

Desarrollar un método exitoso ha sido particularmente difícil porque las nanopartículas deben tener especificaciones exactas con respecto a tamaño y composición. "Sintetizar tales nanopartículas no es fácil", dice Vinogradov. “Es importante que su tamaño no exceda los 200 nanómetros, de lo contrario no serán adecuados para inyecciones. Además, tales condiciones de síntesis son necesarias para que la trombina no se descomponga y no pierda completamente la actividad”, explica.

El siguiente paso es probar el material con animales modelo y luego ensayos clínicos. El objetivo final es crear un sistema de hemostasia nanocontrolada, que detenga rápida y eficazmente el sangrado interno. 

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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