Команда Wyss Institute во главе с директором-основателем Wyss Institute Дональдом Ингбером, доктором медицины, доктором философии, разработала новое микрофлюидное устройство, в котором кровь течет через похожую на жизнь сеть маленьких «сосудов», где она подвергается действию -жизненные напряжения сдвига и градиенты силы сосудистой сети человека. Используя автоматические датчики давления и запатентованный алгоритм, разработанный командой Wyss, данные, полученные с устройства, анализируются в режиме реального времени, точно предсказывая время, в которое определенный образец крови будет препятствовать сети кровеносных сосудов.Клинически известная как гемостаз, способность организма останавливать кровотечение имеет решающее значение для выживания.
Для пациента, у которого есть нарушение свертываемости крови или заболевание, требующее применения антикоагулянтных и антитромбоцитарных препаратов, или кому-то, кому требуется лечение экстракорпоральными устройствами, которые циркулируют кровь за пределами их тела, важно, чтобы медицинские работники могли быстро контролировать способность их организма для поддержания здорового гемостаза при предотвращении свертывания крови.«Физика того, что происходит внутри нашего тела, является одним из основных факторов, объясняющих, почему образуются тромбы или почему свертывание не происходит во время операций, травм или экстракорпоральных медицинских процедур», — сказал Абхишек Джайн, доктор философии, научный сотрудник Wyss. Институт и отделение гемостаза и тромбоза в Медицинском центре Бет Исраэль Дьяконисса Гарвардской медицинской школы, а также ведущий автор нового исследования. «Точнее имитируя физику свертывания крови в нашем устройстве, мы надеемся, что эту технологию однажды можно будет использовать для спасения жизней».Устройство содержит полые каналы, которые имитируют патологию сужения мелких кровеносных сосудов, которая возникает у пациентов как побочный эффект медицинских условий или лечения и часто может вызывать сдвиг в механике жидкостного кровотока, что может привести к опасным для жизни сгустки крови или внутренние кровотечения.
«Комбинируя изготовленное нами микрожидкостное устройство, которое имитирует динамику кровотока в небольших артериолах, с нашим новым программным обеспечением для анализа данных, мы можем быстро количественно определить гемостаз в режиме реального времени и предсказать, будут ли тромбы образовываться в отдельном человеке или образце крови», — сказал Ингбер, также является профессором биологии сосудов Гарвардской медицинской школы и программы биологии сосудов в Бостонской детской больнице и профессором биоинженерии Гарвардской школы инженерии и прикладных наук Джуды Фолкмана.Используя микроприборы для мониторинга гемостаза, разработанные командой Wyss, можно точно контролировать образование тромбов и функцию тромбоцитов. Возможность мониторинга устройства в режиме реального времени может также почти непрерывно оценивать состояние коагуляции пациентов, что резко контрастирует с сегодняшним стандартом процедур тестирования один или два раза в день, тем самым снижая вероятность токсических побочных эффектов, возникающих в результате антикоагулянтной терапии. Команда также продемонстрировала, что устройство может обнаруживать аномальную функцию тромбоцитов у пациентов с редким нарушением свертываемости крови, которое не может быть легко идентифицировано с помощью обычных анализов.
Устройство может даже потенциально использоваться в качестве сопутствующего диагностического средства в клинических испытаниях для проверки и подтверждения эффекта новых терапевтических средств.В уже проведенном большом эксперименте на животных команда перфузировала кровь непосредственно из живого сосуда в микрофлюидное устройство для измерения клинических параметров свертывания с течением времени, и они записали точные прогнозы времени свертывания для образцов крови, которые были намного точнее и быстрее, чем в настоящее время — использовали клинические анализы.
Устройство мониторинга гемостаза Wyss Institute было разработано с учетом универсальности и универсальности, и в нем используются недорогие встроенные датчики давления для измерения образования сгустка. В результате устройство не требует дополнительных инструментов и может быть интегрировано непосредственно в кровеносные сосуды экстракорпоральных устройств.
Возможность настройки устройства для лабораторного использования или наблюдения за пациентом в режиме реального времени открывает двери для бесчисленных потенциальных применений, которые необходимо разработать, чтобы усилить его способность анализа коагуляции для улучшения ухода за пациентами.