Los ingenieros biomédicos han desarrollado un sistema de modelo de autosellado en miniatura para estudiar el sangrado y la coagulación de las heridas. Los investigadores visualizan el dispositivo como una plataforma de descubrimiento de fármacos y una potencial herramienta de diagnóstico.
Una descripción del sistema y películas representativas se publicaron el martes en línea por Comunicaciones de la naturaleza .
El autor principal Wilbur Lam, MD, PhD dice que la coagulación de la sangre involucra los vasos sanguíneos dañados, las plaquetas, las proteínas de coagulación de la sangre que forman una malla en forma de red y el flujo de la sangre en sí.
"Los métodos actuales para estudiar la coagulación de la sangre requieren el aislamiento de cada uno de estos componentes, lo que nos impide ver el panorama general de lo que sucede con el sistema de coagulación de la sangre del paciente", dice Lam, profesor asistente en el Departamento de Pediatría de la Escuela de la Universidad de Emoryde Medicina y en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter en Georgia Tech y Emory University.
El modelo es el resultado de una colaboración entre el grupo de Lam en Emory y Georgia Tech y Shawn Jobe, MD, PhD en el Blood Center of Wisconsin. Los primeros coautores del artículo son la especialista en investigación Yumiko Sakurai, la instructora Elaissa Hardy,PhD e ingeniero senior Byungwook Ahn, PhD, ahora en LG Electronics.
El sistema es el primero en reproducir todos los aspectos de la lesión de los vasos sanguíneos observados en la microvasculatura: pérdida de sangre debido a un trauma, formación de coágulos por sangre completa y reparación del revestimiento de los vasos sanguíneos. Los modelos anteriores solo podían simular la formación de coágulos, por ejemploSin embargo, el modelo no incluye músculo liso y no reproduce aspectos de vasos sanguíneos más grandes.
El sistema consiste en una capa de células endoteliales humanas, que recubren los vasos sanguíneos, cultivadas en la parte superior de una válvula neumática. La "herida" se crea al activar una válvula neumática, abriendo lo que Lam llama una trampilla. La sangre humana donada fluyea través de la herida, que tiene unos 130 micrómetros de ancho.
En la película adjunta, la mayoría de las células sanguíneas se ven grises: los eritrocitos son rosquillas grises redondas, mientras que las plaquetas son motas más pequeñas. Las células teñidas de rojo son en realidad glóbulos blancos. Se puede ver un "pegamento" extracelular verdela parte superior de la herida; esto es fibrina, que mantiene unido el coágulo.
En tiempo real, se necesitan aproximadamente 8 minutos para que se detenga el flujo de sangre hacia la herida. Sin las células endoteliales, el flujo de sangre no se detiene.
El sistema responde a la manipulación por fármacos y otras alteraciones que reproducen los trastornos de la coagulación. La sangre de los pacientes con hemofilia A forma coágulos anormales y muestra un tiempo de sangrado prolongado en el modelo.
en el Comunicaciones de la naturaleza artículo, los autores también describen información sobre cómo el fármaco eptifibatida afecta las interacciones de las plaquetas y otras células en el espacio tridimensional de una herida.
La investigación fue apoyada por el National Health Lung and Blood Institute HL121264, HL130918, HL112309 y la National Science Foundation premio CAREER 1150235, Infraestructura Nacional Coordinada de Nanotecnología 1542174.
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Materiales proporcionado por Ciencias de la salud de Emory . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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