Smart Patch在需要时释放血液稀释剂

一个跨学科的研究团队开发了一个智能贴片，旨在监测患者的血液，并根据需要释放血液稀释药物，以防止出现危险的血栓 - 这种情况称为血栓形成。在动物模型中，贴剂显示出比传统的药物递送方法更有效地预防血栓形成。这项工作由北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员完成

当血凝块破坏体内正常的血液流动时会发生血栓形成，这可能导致严重的健康问题，如肺栓塞，心脏病发作或中风。目前的治疗通常依赖于使用血液稀释剂，例如肝素，其需要患者定期测试他们的血液以确保适当的剂量。剂量太大会引起诸如自发性出血的问题，而剂量太小则可能无法预防血栓形成的复发。

“我们的目标是生成一个可以监测患者血液并在必要时释放其他药物的补丁;有效地，一个自我调节系统，“描述作品的论文中的共同作者甄谷说。顾是北卡罗来纳州和北卡罗来纳大学联合生物医学工程项目的副教授。

“两年前，我与Zhen Gu谈到了精确输送血液稀释剂的重要临床需求，”Caterina Gallippi说，他是联合生物医学工程项目的共同通讯作者兼副教授。“我们和NC Yong机械工程部的朱勇教授一起组建了一个研究小组并发明了这个补丁。”

该贴片包含由聚合物制成的微针，该聚合物由透明质酸(HA)和药物肝素组成。聚合物已经过修饰，对凝血酶有反应，凝血酶是一种引发血液凝固的酶。

当血流中升高的凝血酶水平与微针接触时，酶破坏了将肝素与HA结合的特定氨基酸链，将肝素释放到血流中。

“血液中的凝血酶越多，减少凝血就越需要肝素，”Yuqi Zhang博士说。顾的实验室学生和该论文的共同主要作者。“因此，我们制造了一种一次性贴剂，其中血液中的凝血酶越多，释放的肝素就越多。”

“我们将进一步增加补丁中药物的装载量。补丁中肝素的含量可以根据患者的具体需求量身定制，并根据需要每天或更少次地更换，“Jicheng Yu博士说。Gu实验室的学生和论文的另一位共同主要作者。“但在任何给定时刻释放到患者体内的肝素量将由患者血液中的凝血酶水平决定。”

研究小组在小鼠模型中测试了HA-Heparin智能贴片。在实验中，受试者注射大剂量的凝血酶，如果不进行治疗，这将导致肺的致命血液凝固。

在第一个实验中，小鼠未经处理，给予肝素注射，或给予HA-肝素智能贴剂。10分钟后给小鼠注射凝血酶。凝血酶注射后15分钟，只有未接受治疗的小鼠死亡。

在第二个实验中，在处理后6小时注射凝血酶。凝血酶注射后15分钟，所有具有HA-肝素智能贴剂的小鼠都很好，但接受肝素注射的小鼠中约有80%死亡。

“我们很高兴能够使用闭环，自我调节的智能贴片来帮助治疗每年影响成千上万人的疾病，同时希望降低治疗成本，”顾说。“这篇论文代表了良好的第一步，我们现在正在寻找资金来进行额外的临床前测试。”

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