一个研究小组介绍了一种能够去除体外血液中炎症触发剂的新技术。该团队由UNIST生物医学工程系的Joo Hun Kang和Jinmyoung Joo教授领导,并与首尔国立大学Bundang医院的Jae Hyuk Lee教授合作,预计这一创新将通过在与实际患者相似的条件下展示出色的治疗效果,为败血症的治疗开辟道路
在他们发表在《小方法》杂志上的研究中,该团队提出了一种临床应用的磁性体外血液清洁设备,该设备利用由红细胞(RBC-MNVs)衍生的纳米囊泡包裹的磁性纳米颗粒(MNPs)
利用超顺磁性纳米团簇(SPNCs),新方法能够快速有效地去除导致败血症的病原体和病原体相关物质。他们在临床前实验中的发现也验证了他们基于SPNC的血液清洁方法的临床实用性,该方法通过治疗具有与人类相似生理特征的致命感染的菌血症模型猪
“我们的研究强调了血液和主要器官中病原体的显著减少,以及血液动力学和血液学参数的改善,随后主要器官功能的保存和恢复,”康教授指出“此外,在没有事先诊断的情况下,可以有效清除血液和主要器官中的广泛病原体和炎症因子,从而取得突破性的治疗效果。”
脓毒症是一种对感染的全身异常炎症反应,会导致免疫系统攻击组织,导致炎症和潜在的器官损伤。然而,到目前为止,还没有有效的药物治疗败血症
在2022年进行的一项先前研究中,康教授和他的研究团队开发了一种类似的技术,使用由血细胞(MNV)衍生的纳米囊泡包裹的清除剂MNP,通过磁性根除体外回路中的极端病原体
然而,早期研究中开发的技术在临床实践中存在技术限制,由于磁化率低,净化几升体外血液具有挑战性。该技术在实际临床实践中也显示出技术局限性。由于低磁化率(一种被外部磁场吸引的力),很难清洗几升体外血液样本
该团队进行了理论计算,以确定在一小时内净化成年患者血液所需的MNP的大小和分布,并确定了最佳值。通过开发一种新的水热合成方法,他们能够合成具有提高的磁化率和颗粒均匀性的SPNCs
他们通过治疗致命感染的菌血症模型猪,进一步验证了基于SPNC的血液净化方法的临床实用性。还已经证实,在猪败血症模型中,他们的体外装置可以以高血流量(>6Lh−1)迅速捕获和磁性分离广泛的病原体
第一作者Sung Jin Park、研究员Suhyun Kim和in Won Park表示:“新开发的合成超顺磁性纳米颗粒的技术还将通过最大限度地减少副作用,确保患者血液中没有磁性纳米颗粒残留,从而在安全性评估方面提供优势。”。“通过开发一种新的传染病治疗技术概念,可以作为应对新的和变异的传染病爆发的卫生安全战略,我们的目标是在没有事先诊断的情况下清除各种类型的病原体。”
Journal information: Small Methods
Provided by Ulsan National Institute of Science and Technology
2024-10-28
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