Los científicos del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard han ideado un mejor ensayo para evaluar la tendencia a la coagulación de la sangre, también conocida como hemostasia, que algún día podría probar salvar vidas en una variedad de situaciones clínicas en las que la salud de un paciente se ve comprometidacoagulación sanguínea anormal y función plaquetaria. Este avance bioinspirado, reportado el 6 de enero en Comunicaciones de la naturaleza , adopta un enfoque biofísico para analizar la sangre al someter las muestras de sangre a los mismos esfuerzos de cizallamiento de fluidos y gradientes de fuerza que experimenta dentro de la red vascular de un paciente. Puede usarse con muestras de sangre o potencialmente integrarse en las líneas de flujo sanguíneo de los pacientes, por lo queque algún día los médicos podrían tener la previsión que necesitan para prevenir eventos potencialmente mortales como la coagulación de la sangre o hemorragias internas.
El equipo del Instituto Wyss dirigido por el Director Fundador del Instituto Wyss, Donald Ingber, MD, Ph.D., ha desarrollado un nuevo dispositivo microfluídico en el que la sangre fluye a través de una red real de pequeños "vasos", donde se somete a un verdadero-por vida tensiones de corte y gradientes de fuerza de la red vascular humana. Mediante sensores de presión automatizados y un algoritmo patentado desarrollado por el equipo de Wyss, los datos adquiridos del dispositivo se analizan en tiempo real, prediciendo con precisión el momento en que cierta sangrela muestra obstruirá la red de vasos sanguíneos.
Conocido clínicamente como hemostasia, la capacidad del cuerpo para detener el sangrado es crítica para la supervivencia. Para un paciente que tiene un trastorno de coagulación de la sangre o una afección médica que requiere el uso de anticoagulación y fármacos antiplaquetarios, o alguien que requiere tratamiento con dispositivos extracorpóreos que circulansangre fuera de su cuerpo, es esencial que los proveedores de atención médica puedan monitorear rápidamente la capacidad de su cuerpo para mantener una hemostasia saludable mientras previenen la coagulación.
"La física de lo que está sucediendo dentro de nuestros cuerpos es uno de los principales contribuyentes a las razones por las que se forman coágulos de sangre o por qué falla la coagulación durante las cirugías, traumas o procedimientos médicos extracorpóreos", dijo Abhishek Jain, Ph.D., investigador postdoctoral enel Instituto Wyss y la División de Hemostasia y Trombosis en el Centro Médico Beth Israel Deaconess en la Escuela de Medicina de Harvard, y el autor principal de un nuevo estudio. "Al imitar la física de la coagulación de la sangre en nuestro dispositivo con mayor precisión, esperamos que esta tecnología pueda algún díaser usado para salvar vidas "
El dispositivo contiene canales huecos que imitan la patología del estrechamiento de los vasos sanguíneos pequeños, lo que ocurre en los pacientes como un efecto secundario de afecciones o tratamientos médicos y a menudo puede causar un cambio en la mecánica de fluidos del flujo sanguíneo que puede llevar a la vida-coagulantes coágulos de sangre o hemorragias internas.
"Al combinar nuestro dispositivo microfluídico fabricado que imita la dinámica del flujo sanguíneo de las arteriolas pequeñas con nuestro nuevo software de análisis de datos, podemos cuantificar rápidamente la hemostasia en tiempo real y predecir si se desarrollarán coágulos de sangre en una muestra individual o de sangre", dijo Ingber, quien también es profesor de Biología Vascular de Judah Folkman en la Facultad de Medicina de Harvard y del Programa de Biología Vascular en el Hospital de Niños de Boston y Profesor de Bioingeniería en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard.
Utilizando el microdispositivo de monitorización de la hemostasia del equipo Wyss, la formación de coágulos sanguíneos y la función plaquetaria se pueden monitorizar con precisión. La capacidad de monitorización en tiempo real del dispositivo también podría evaluar el estado de coagulación de los pacientes casi continuamente, en marcado contraste con el estándar actual de una o dos vecesprocedimientos de prueba al día, lo que reduce la probabilidad de efectos secundarios tóxicos como resultado de las terapias de anticoagulación. El equipo también demostró que el dispositivo puede detectar la función anormal de las plaquetas en pacientes con un trastorno hemorrágico raro que no se puede identificar fácilmente mediante ensayos convencionales.incluso puede usarse potencialmente como diagnóstico complementario en ensayos clínicos para probar y validar el efecto de nuevas terapias.
En un gran experimento con animales ya realizado, el equipo perfundió sangre directamente de un vaso vivo a un dispositivo microfluídico para medir los parámetros de coagulación clínica a lo largo del tiempo, y registraron predicciones precisas para los tiempos de coagulación para muestras de sangre que fueron mucho más precisas y rápidas queensayos clínicos utilizados actualmente.
El dispositivo de monitoreo de hemostasia del Instituto Wyss se ha desarrollado teniendo en cuenta la traducción y la versatilidad, y utiliza sensores de presión en línea económicos para medir la formación de coágulos. Como resultado, el dispositivo no requiere instrumentación adicional y puede integrarse directamente enlas líneas de sangre de los dispositivos extracorpóreos. La capacidad del dispositivo para configurarse para uso en laboratorio o monitoreo de pacientes en tiempo real abre la puerta a innumerables usos potenciales que se desarrollarán para aprovechar su poder de ensayo de coagulación para mejorar la atención al paciente.
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Materiales proporcionado por Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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