Nanopartikel könnten eines Tages auf die Rettung von Menschen ausgesetzt chemischen, biologischen oder radiologischen Gefahren kommen. Argonne-Forscher in den frühen Teststadium eines Systems, dass das Blut von Schadstoffen mit winzigen magnetischen Partikeln und einem tragbaren, externen magnetischen Separator reinigen würde. Aktuelle Methoden der Reinigung des Blutes von radioaktiven und anderen gefährlichen Stoffen vor allem an der Dialyse und Filtration Techniken beschränkt, sagte Michael D. Kaminski von Argonne Chemical Engineering Division. Kaminski ist die Entwicklung des neuen Systems mit Axel J. Rosengart von der University of Chicago. Leider sind aktuelle medizinische Verfahren, um menschliches Blut zu entgiften, um nur einige Arten von Toxinen beschränkt, drastisch einzuschränken Behandlungsmöglichkeiten für exponierte Opfer. Auch gibt es einige wichtige Mängel der derzeit verfügbaren Technologie. Behandlungen kann mehrere Stunden in Anspruch nehmen, benötigen den Umsatz und die Filtration von großen Mengen an Blut, sind eher ineffizient bei der Entfernung von Toxinen und kann sehr gefährlich für den Patienten. Aus diesen Gründen sind die derzeitigen Methoden meist bei Patienten mit Nierenversagen und bestimmte Arten von Überdosierungen beschränkt. Alternative Behandlungsmethoden existieren, wie Antikörper und Chelatoren - Substanzen, die mit zu kombinieren und zu neutralisieren Giftstoffe. Diese Behandlungen können für bestimmte Arten von Toxinen verwendet werden, sind jedoch nicht effizient. Darüber hinaus können sie zu schweren Nebenwirkungen, wie allergische Reaktionen und Organversagen. "Das Beste, was Ärzte tun können für die meisten Kontakt mit Gefahrenstoffen ist unterstützenden Behandlung", sagte Kaminski. "Dieses neue System wird entwickelt, um direkt entfernen Sie die Giftstoffe aus dem Blut werden -. Schnell und effizient" Klein genug, um durch winzige Blutgefäße passieren und doch groß genug, um nicht aus gefilterten - Die biohazard Entgiftungssystem von Kaminski und Rosengart vorgestellt werden biologisch abbaubare Nanopartikel zwischen 100 und 5.000 Nanometern (ein Nanometer entspricht einem Zehn-Millionstel Zentimeter) in der Größe verwenden die Blutbahn durch die Nieren. Die Partikel enthält einen magnetischen Eisen-Verbindung und wird mit einer Art von Polyethylenglykol, die sie daran hindert, die von weißen Blutkörperchen angegriffen beschichtet werden. Die Partikel enthalten ein bestimmtes Protein, das an einer bestimmten toxischen Wirkstoff bindet. Die Partikel würden intravenös in den Patienten injiziert werden und sich rund um den Blutkreislauf, wo die Giftstoffe, die Nanopartikel-Antitoxin Oberflächen binden würde. Um anschließend das Nanopartikel und der beigefügten Toxine, ein kleines Dual-Channel-Shunt (ähnlich Austauschtransfusion Schlauch) in einem Arm oder Bein Arterie eingesetzt würden Blut und von einem externen magnetischen Separator zirkulieren. Im Separator, würde das Blut durch eine Verzweigung Array von winzigen Röhrchen, in denen starke Magnetfelder das Eisen-basierte Partikel zu immobilisieren fließen würde. Gereinigte Blut weiterhin durch die Rohre und zurück in den Körper fließen. Jüngste Tests an Ratten zeigten, des Systems versprechen. Die Wissenschaftler verwendeten Meerrettichperoxidase, ein Enzym, üblicherweise in biologischen Experimente benutzt, um ein Toxin simulieren. Die Nanopartikel wurden von Magnetit, einem stark magnetischen Minerals, in Polystyrol-Kügelchen verkapselt hat. Verschiedene Nanopartikel Größen und Zusammensetzungen wurden getestet; das Niveau der "Gift" in der Ratten Blutbahnen sank um 50 Prozent in einer halben Stunde oder weniger. "Obwohl die unmittelbare Schwerpunkt der Forschung konzentriert sich auf wahrscheinlich biologische, chemische und radiologische Kriegsführung Toxine, die Technologie auch in anderen medizinischen Bedingungen verlängert werden könnte", sagte Rosengart. Das System kann sich auf die Drogen-und Medikamenten Überdosis Notfällen zu verleihen, zum Beispiel, oder Behandlung von verschiedenen chronischen oder akuten Erkrankungen. Die Grundlage für diese Arbeit gelegt wurde letztes Jahr, als Kaminski, Rosengart und ihre Kollegen absolvierte eine kleine explorative Forschungsprojekt, das direkt an diesem größeren DARPA finanzierten Forschungsprogramms geführt. Zukünftige Forschungen werden sich auf die Bestimmung der optimalen Nanopartikel Zusammensetzung der Suche nach Typen von Rezeptoren an verschiedene Giftstoffe zu binden und die Entwicklung einer kompakten externen Separator, der durch Ersthelfer eingesetzt werden können. |