211service.com
Mikrosfärer kan rädda patienter vars lungor har slutat fungera
Forskare har utvecklat ett sätt att leverera syre till kroppens organ på ett säkert sätt - via gasfyllda mikropartiklar - även när patientens lungor har slutat fungera. Läkare kan en dag använda metoden för att snabbt vända syrebrist hos patienter med akut förlust av lungfunktion samtidigt som långsiktiga korrigeringar som hjärt-lungbypass-stöd sätts på plats.
Luftbubbla: En intravenös infusion av syrefyllda mikropartiklar (den gula sfären i denna sammansatta bild) kan föra den livsuppehållande gasen till röda blodkroppar hos patienter med plötslig förlust av lungfunktion.
Även korta perioder av syrebrist sätter kroppens vitala organ i fara. Vanligtvis matar läkare syreberövade patienter med gasen genom ventilatorer som slangar i munnen eller näsan, men behandlingen beror på fungerande lungor. I situationer där luftvägarna är blockerade eller lungorna inte fungerar finns få alternativ.
I sådana fall är det inte ett alternativ att injicera rent syre i kroppen eftersom det kan bilda bubblor i blodkärlen och blockera blodflödet. Vissa sjukhus har maskiner som kan syresätta en patients blod utanför kroppen, men det kirurgiska ingreppet för att koppla in en sådan bypass-maskin är komplicerat och kan ta för lång tid i en nödsituation, säger studieförfattaren John Kheir .
Som förstaårsstipendiat vid Boston Children's Hospital för några år sedan behandlade Kheir en nio månader gammal flicka vars lungor hade skadats av lunginflammation och var fyllda med blod. Under de 20 minuter som det tog för Kheir och hans kollegor att sätta henne på hjärt-lung-bypass-maskinen, fick hon en allvarlig hjärnskada av låga syrenivåer och dog. Erfarenheten ledde till att Kheir arbetade för att utveckla en snabbverkande, intravenös behandling som kunde hjälpa patienter som henne med akuta, allvarliga lungskador. Det enda sättet att rädda någon sånt vore att injicera syre direkt i venen, säger han.
Blodersättningar som bär syre är tillgängliga för transfusion, men är kända för att orsaka farliga biverkningar och förlitar sig dessutom vanligtvis på fungerande lungor. Det finns verkligen ett behov av något som du kan dra från hyllan och ge till människor för att dra dem igenom dessa kritiska perioder, säger Ann Weinacker, en lung- och intensivvårdsläkare vid Stanford Chest Clinic.
Kheirs syrefyllda mikrosfärer, rapporterade idag i Vetenskap translationell medicin, är cirka tre mikrometer i diameter och späds ut i en lösning som vanligtvis används vid transfusioner så att partiklarna kan strömma genom även små kapillärer i kroppen. I provrör fann forskarna syret som överfördes från mikrosfärerna till hemoglobin, proteinet i röda blodkroppar som transporterar syre, inom fyra sekunder. De testade sedan mikrosfärerna i sövda kaniner med blockerade luftrör. Även om kaninerna var kvävda, syresattes deras kroppar och visade inga tecken på större organskador.
Mer forskning är nödvändig för att avgöra hur länge behandlingen kan fungera och för hur många patienter den kan vara användbar. Situationer där du har ett kortvarigt behov [av syre] och allt annat fungerar är inte så vanliga, säger Gail Weinmann, en lungsjukdomsexpert med National Heart Lung and Blood Institute . Men när de situationerna uppstår kan en snabb infusion av syre vara livräddande, säger hon. Som en bro kan även 15 minuter göra skillnad i vissa situationer.
Kheir säger att den intravenösa syretillförseln kan hjälpa inte bara i de kritiska ögonblicken när hjärt-lungbypassmaskiner sätts upp, utan också när patienter läggs på intensivvård på ventilatorer. Instabila patienter med låg lungfunktion riskerar också att få kraftigt låga syrehalter, säger han. [Målet] är inte att göra ventilatorer föråldrade, utan att göra patienterna friskare, säger Kheir.
Kheir säger att mer försöksdjursarbete behövs för att utforska den kliniska nyttan av mikrosfärteknologin, som han och några av studiemedförfattarna patenterar. Vi testar dessa partiklars förmåga att leverera syre under andra kliniska omständigheter, som hjärtstillestånd och svår blödning, säger han.
Teamet arbetar också med att göra mikrosfärerna mer stabila, med det slutliga målet att skapa en färdig lösning som kan vara redo för snabb användning i nödsituationer.