NCSU, UNC 연구원들은 나노 기술을 사용하여 힘든 혈전을 해결합니다.

롤리 - 공학 연구자들은 공학적 나노 방울과 초음파 "드릴"을 사용하여 혈전을 내부에서 밖으로 분해하여 특히 딱딱한 혈전을 제거하는 새로운 기술을 개발했습니다. 이 기술은 아직 임상 테스트를 거치지 않았습니다. 시험관 내 테스트에서는 유망한 결과가 나타났습니다.

특히, 새로운 접근법은 장기간에 걸쳐 형성되고 특히 밀도가 높은 수축된 혈전을 치료하기 위해 고안되었습니다. 이러한 혈전은 다른 혈전보다 다공성이 적어 혈전을 용해하는 약물이 혈전 속으로 침투하기 어렵기 때문에 치료가 특히 어렵습니다.

새로운 기술에는 나노액적과 초음파 드릴이라는 두 가지 핵심 구성 요소가 있습니다.

나노액적은 액체 퍼플루오로카본(PFC)으로 채워진 작은 지질 구체로 구성됩니다. 구체적으로 나노액적은 끓는점이 낮은 PFC로 채워져 있는데, 이는 소량의 초음파 에너지가 액체를 기체로 변환시킨다는 것을 의미합니다. PFC가 가스로 변환되면서 빠르게 팽창하여 나노방울을 기화시키고 미세한 기포를 형성합니다.

“우리는 혈전 부위에 나노방울을 도입합니다. 나노방울은 매우 작기 때문에 초음파에 노출되면 혈전 내부에 침투하여 미세 기포로 전환될 수 있습니다.”라고 논문의 제1저자인 Leela Goel은 말합니다. 일하다. 고엘은 박사입니다. 노스캐롤라이나 주립대학교와 채플힐에 있는 노스캐롤라이나 대학교의 공동 생의학 공학과 학생입니다.

혈전 내에 미세 기포가 형성된 후 혈전이 초음파에 계속 노출되면 미세 기포가 진동합니다. 미세 기포의 빠른 진동으로 인해 미세 기포가 작은 착암기처럼 작동하여 혈전의 물리적 구조를 파괴하고 혈전을 용해시키는 데 도움이 됩니다. 이 진동은 또한 혈전 덩어리에 더 큰 구멍을 만들어서 혈액 매개 항응고 약물이 혈전 깊숙이 침투하여 더 분해되도록 합니다.

기술은 다음과 같이 가능합니다. 초음파 드릴 – 카테터를 통해 혈관에 도입될 수 있을 만큼 작은 초음파 변환기입니다. 드릴은 초음파를 바로 앞쪽으로 조준할 수 있어 매우 정확합니다. 또한 주변의 건강한 조직에 손상을 주지 않으면서 나노방울을 활성화하기에 충분한 초음파 에너지를 목표 위치로 보낼 수 있습니다. 드릴에는 사용자가 혈전 부위에 나노방울을 주입할 수 있는 튜브가 포함되어 있습니다.

시험관 내 테스트에서 연구진은 약물 치료, 혈전 제거를 위한 마이크로버블 및 초음파 사용, 나노액적 및 초음파를 사용하는 새로운 기술의 다양한 조합을 비교했습니다.

NC 기계항공우주공학과 F. Duncan 석좌교수인 Xiaoning Jiang은 "나노액적, 초음파 및 약물 치료의 사용이 가장 효과적이라는 것을 발견했습니다. 혈전의 크기를 40%, ±9%만큼 감소시켰습니다"라고 말했습니다. 논문의 주 및 교신저자. “나노액적과 초음파만 사용하면 질량이 30%(+/-) 8%만큼 감소했습니다. 차선책으로는 약물 치료, 미세 기포 및 초음파가 포함되었으며 혈전 질량은 17%(+/- 9%)만큼만 감소했습니다. 이 모든 테스트는 동일한 30분의 치료 기간으로 수행되었습니다.

"이러한 초기 테스트 결과는 매우 유망합니다."

"혈전을 파괴하기 위해 초음파를 사용하는 방법은 유럽 환자를 대상으로 한 여러 가지 실질적인 연구를 포함하여 수년 동안 연구되어 왔지만 제한적인 성공을 거두었습니다."라고 UNC 생의학 공학과의 공동 저자인 William R. Kenan Jr. 교수인 Paul Dayton은 말합니다. NC 주. 그러나 초음파 드릴과 결합된 저비등점 나노액적의 추가는 이 기술의 상당한 발전을 입증했습니다.”

"다음 단계에는 이 기술이 심부정맥 혈전증 치료에 얼마나 안전하고 효과적인지 평가하는 데 도움이 되는 동물 모델의 전임상 테스트가 포함될 것입니다."라고 미시간 대학 생의학 공학 교수이자 공동 저자인 Zhen Xu는 말했습니다. 종이의.

종이, "수축된 혈전의 나노액적 매개 카테터 유도 초음파혈전용해술,”이 저널에 오픈 액세스로 게재되었습니다. 마이크로시스템 및 나노공학. 이 논문은 Ph.D.인 Huaiyu Wu와 Bohua Zhang이 공동 집필했습니다. NC 주립대 학생; UNC와 NC State의 생명의공학 합동부 박사후 연구원인 김진욱입니다.

이 작업은 R01HL141967 보조금에 따라 국립보건원(National Institutes of Health)의 지원을 받아 수행되었습니다.

Jiang이 공동 설립한 SonoVascular, Inc.라는 스타트업은 NC State로부터 초음파 "드릴" 기술을 라이선스 받았습니다. SonoVascular와 NC State는 업계 파트너와 협력하여 기술을 발전시키기를 희망하고 있습니다. Dayton이 공동 발명한 저비등점 나노액적도 미국 특허를 취득했습니다. 해당 기술은 Dayton이 공동 설립한 분사 회사인 Triangle Biotechnology, Inc.에 의해 라이센스되었습니다. 연구 공동저자인 Dayton, Kim, Xu 및 Jiang도 나노액적 매개 초음파혈전용해와 관련된 특허 출원을 제출했습니다.

(다) NCSU

원본 기사 출처: WRAL TechWire