@ 2015.10.27 , 19:30

含转基因蛇毒的纳米凝胶能6秒止血

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巴西矛头蝮是几种南美蝰蛇之一,其产生的毒液已被证明是一种强大的凝血剂。

新的研究表明,一种注入蛇毒的纳米纤维水凝胶也许是最好的快速止血材料,可能比抗凝剂表作用更好。

这种叫做SB50的水凝胶结合两种南美蝮蛇物种产生的毒液巴曲酶,能被作为液体注射,并迅速转变为贴合伤处的凝胶,保持闭合,并在几秒钟内促进凝血。

研究结果表明这种水凝胶可能对手术最为有用,特别是对于服用抗凝血药物来稀释自身血液的患者。

“有趣的是你能把这么致命的东西变成有拯救生命的东西。”莱斯大学的化学家Jeffrey Hartgerink说。

巴曲酶在1936年因其凝血特性受到公认,它在各种疗法中被作为一种从血液中移除多余纤维蛋白的方法,来治疗血栓形成和用于局部止血。它也被用作一种诊断工具,在存在抗凝血药物肝素时确定血液凝血时间。

“从临床角度看,这是最为重要的问题,”Hartgerink说,“有很多不同的东西可以触发血液凝固,但当你使用肝素时,其中大多数都不起作用,或者生效缓慢和效果不佳,如果你在流血,这显然会导致问题。”

“肝素阻断了凝血酶的作用,这种酶开始一连串反应导致血液凝固,”他说,“巴曲酶也是一种功能和凝血酶相似的酶,但其功能不为肝素阻断,这是很重要的,因为服用肝素患者的手术出血可以是严重问题。巴曲酶的使用使得我们能够绕过这个问题,因为它能立即启动凝血过程,无论有没有肝素存在。”

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莱斯大学研究员Jeffrey Hartgerink和Vivek Kumar。

6秒生效

结合在水凝胶中的巴曲酶并不是直接采集自蛇,Hartgerink说,这种医用物质是由转基因细菌生产然后纯化,避免了被其它毒素污染的风险。

对于这项发表在《ACS生物材料科学与工程》上的研究,研究者们用巴曲酶结合他们的合成自组装纳米纤维,能被装进一支注射器注射进伤口,在那里它们会自组装成为凝胶。

试验表明新材料在短短六秒内就止住了伤口出血,而且几分钟后再次戳伤口也没有重新打开它。研究者们还测试了其他几个选项:无巴曲酶的水凝胶、无水凝胶的巴曲酶、一种叫做明胶海绵(GelFoam)的当前临床止血剂,以及称为Puramatrix的另一种自组装止血剂,结果发现没有一种同样有效,特别是在有抗凝剂存在时。

该项新研究是建立在有助于伤口愈合和自然组织生长的可注射水凝胶支架的广泛研究基础上的,该合成支架建造自肽序列以模仿自然过程。

“需要澄清的是,我们没有发现巴曲酶,也没有做任何初始研究,”Hartgerink说,“它的性质已经众所周知几十年,我们所做的是将它与我们研究了很长一段时间的水凝胶结合起来。”

“我们认为SB50有很大的手术止血潜力,特别是在病人服用肝素或其他抗凝剂的困难病例下,”他说,“SB50有这种蛇毒的强大凝血能力,并通过很容易局部给药的凝胶使之更加有效,避免了单独使用巴曲酶的不必要系统性影响。”

SB50临床使用前需要FDA批准,Hartgerink说,虽然巴曲酶已经被批准,但水凝胶尚未获得批准,他预计这个过程还需要几年测试。

本文译自 Rice University via Futurity,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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