Los ingenieros descubren que la técnica de imágenes podría convertirse en un tratamiento para la trombosis venosa profunda

El equipo, dirigido por Scott Medina, profesor asistente de ingeniería biomédica, publicó sus hallazgos en Materiales sanitarios avanzados.

«La trombosis venosa profunda es la formación de coágulos de sangre en las venas profundas, por lo general en las piernas de una persona», dijo Medina. «Es una afección de la coagulación de la sangre potencialmente mortal que, si no se trata, puede causar una embolia pulmonar mortal, cuando el coágulo llega a los pulmones y bloquea una arteria. Para controlar la TVP y prevenir estas complicaciones potencialmente mortales, es esencial poder para detectarlo, monitorearlo y tratarlo rápidamente «.

El desafío, según Medina, es que los métodos de imagen actuales carecen de la resolución necesaria para identificar con precisión los medios de cultivo de coágulos potenciales y monitorear los coágulos en tiempo real. La TVP a veces puede presentarse como hinchazón y dolor en la pierna de una persona, que luego se puede examinar mediante una ecografía.

«Los ultrasonidos no son ideales para diagnosticar la TVP», dijo Medina. «Puede indicarle que una región de flujo de líquido puede parecer extraña, lo que podría estar relacionado con un coágulo, pero tal vez no. Siga los análisis de sangre para buscar factores específicos y, juntos, es posible que puedan diagnosticar un bulto».

Una vez que se diagnostica un coágulo, un médico puede recetar un medicamento para ayudar a romperlo o un procedimiento que implica insertar una sonda sobre el coágulo para agarrarlo y eliminarlo físicamente del cuerpo. Sin embargo, es posible que los productos farmacéuticos no sean suficientes para romper el coágulo o podrían desencadenar problemas de sangrado en otras partes del cuerpo, mientras que la opción del procedimiento es invasiva y conlleva riesgos, incluida una posible infección.

Para identificar mejor la ubicación, la composición y el tamaño de los coágulos, que informan cómo tratarlos, Medina y su equipo utilizaron un enfoque de partículas desarrollado en 2017. Llamados nanopeptisomas (NPeps), las partículas comprenden una capa alrededor de una gota de flúor a base de aceite. similar al teflón líquido. La superficie de la cáscara contiene una molécula que encuentra y une una proteína a la superficie de las plaquetas activadas, un componente celular clave de los coágulos.

«Las partículas se unen a la superficie de los coágulos, aplicamos ultrasonido y la gota se convierte en gas y forma una burbuja debajo de la cáscara», dijo Medina. «Ofrece un contraste excelente para la obtención de imágenes. Las burbujas aparecen exactamente donde se forman los coágulos».

Pero, dijo Medina, se desentrañó un misterio mientras probaban su técnica. Para analizar cómo diagnosticar y tratar los coágulos, los investigadores primero inducen coágulos en las venas bovinas inyectando una enzima que desencadena la formación de coágulos.

«La enzima induce la formación de coágulos generalmente el 100% de las veces, pero cuando aplicamos las partículas, solo vimos la formación de coágulos alrededor del 30% de las veces», dijo Medina. «Tuvimos que preguntarnos: ¿las partículas no solo se unieron a los coágulos, sino que de alguna manera los rompieron?»

El equipo probó su hipótesis, pero los investigadores perderían la señal de la burbuja cada vez después de 15 minutos de ultrasonido.

«Creemos que una vez que nuestras partículas comienzan a decorar el coágulo, saturan la superficie e inhiben los mecanismos de crecimiento adicionales del coágulo», dijo Medina. «Y bajo ultrasonido, las partículas están interrumpiendo el coágulo o inhibiendo su mecanismo para persistir. Si bien aún no entendemos el mecanismo subyacente, está claro que estas partículas pueden visualizar y ayudar a tratar los coágulos en tiempo real».

Los investigadores planean seguir estudiando cómo las partículas destruyen los coágulos, así como desarrollar un mayor control sobre el comportamiento de las partículas.

El Programa de Desarrollo Profesional Inicial de la Facultad de la Fundación Nacional de Ciencias, una beca multidisciplinaria de Penn State y una beca de investigación de pregrado de Penn State apoyaron este trabajo en parte.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Penn State. Original escrito por Ashley J. WennersHerron. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.