Investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Texas A&M están trabajando en una forma completamente nueva de detectar coágulos de sangre, especialmente en pacientes pediátricos.
A diferencia de lo que puede mostrar un libro de texto de biología, los vasos sanguíneos no son cilindros rectos. Son tortuosos, lo que significa que tienen curvas complejas, espirales y curvas. Cuando la sangre alcanza estas curvas, realiza cambios en la mecánica de los fluidos y las interacciones con el vaso.En una persona sana, estos cambios están en armonía con el tortuoso microambiente, pero cuando está enfermo, estos entornos pueden conducir a condiciones de flujo muy complejas que activan proteínas y células que eventualmente conducen a coágulos de sangre.
El Dr. Abhishek Jain, profesor asistente, dijo que un gran desafío en la medicina son los dispositivos médicos utilizados para detectar coágulos y evaluar los efectos de los fármacos anticoagulantes de la sangre que se basan completamente en la química.
"No incorporan el flujo a través de los vasos sanguíneos que giran y se retuercen naturalmente, que son reguladores físicos de la coagulación sanguínea", dijo Jain. "Por lo tanto, las lecturas de estos sistemas estáticos actuales no son altamente predictivas y, a menudo, resultan en resultados falsospositivos o falsos negativos. "
Para abordar el problema desde un nuevo ángulo, los investigadores del laboratorio de Jain en Texas A&M diseñaron un microdispositivo que imita los vasos sanguíneos tortuosos y crearon un microambiente enfermo en el que la sangre puede coagularse rápidamente bajo flujo. Demostraron que este dispositivo biomimético de coagulación sanguínea podría usarsediseñar y controlar los medicamentos que se administran a los pacientes que padecen trastornos de la coagulación.
Jain dijo que puede ver varias aplicaciones para el dispositivo, incluidas las unidades de cuidados intensivos y las unidades de cuidados traumatológicos militares.
"Se puede usar en la detección de trastornos de la coagulación y en la medicina de precisión donde usted querría monitorear las terapias protrombóticas o antitrombóticas y optimizar el enfoque terapéutico", dijo Jain.
Después de desarrollar el dispositivo, el equipo lo llevó al campo para un estudio piloto. Trabajando con el Dr. Jun Teruya, jefe de medicina de transfusión en el Texas Children's Hospital y Baylor College of Medicine, el equipo se coordinó con los médicos para probar el dispositivo conpacientes pediátricos en cuidados intensivos cuyo corazón y pulmones no funcionaban correctamente.
Estos pacientes necesitaban una máquina de oxigenación por membrana extracorpórea ECMO, que proporciona apoyo cardíaco y respiratorio a cambio de oxígeno y dióxido de carbono.
Una complicación común en la ECMO es la coagulación de la sangre, por lo que a los pacientes se les administran anticoagulantes para prevenir la coagulación. Sin embargo, las máquinas de ECMO también son conocidas por "comer" proteínas de coagulación y plaquetas, lo que aumenta el riesgo de hemorragia de los pacientes anticoagulados. Los pacientes pediátricos anticoagulados enLos ECMO son especialmente propensos a sangrar.
Las pruebas de coagulación sanguínea basadas en sustancias químicas actuales son costosas, requieren mucho tiempo, pueden no ser confiables y requieren un técnico capacitado. El sistema de microfluidos basado en tortuosidad del equipo de Jain no requiere productos químicos costosos, es rápido, con resultados en 10-15 minutos, usa pocovolumen de muestra de sangre y es fácil de operar.
"El margen de error es esencialmente cero para estos pacientes", dijo Jain. Por lo tanto, es imperativo que todas las pruebas, no solo las pruebas de coagulación, funcionen y brinden a los médicos información rápida y confiable sobre su paciente para que puedan brindarla mejor atención posible ".
Al tener la oportunidad de probar su sistema con pacientes reales, Jain dijo que su equipo pudo demostrar que su diseño podía detectar hemorragias en pacientes anticoagulados con recuentos bajos de plaquetas, lo que puede ayudar a guiar a los médicos a tomar mejores decisiones clínicas basadas en evidencia parasus pacientes.
Para Jain y su equipo, la siguiente etapa son los estudios clínicos continuos para comparar su enfoque con los métodos estándar y, con suerte, demostrar las ventajas clave de rendimiento.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Original escrito por Jennifer Reiley. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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