バイオハザード的扱いを求めるナノ粒子 - 新技術

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ナノ粒子は、いつの日か、化学、生物学的または放射線学的危険にさらされる人々の救助に来るかもしれない。アルゴンヌ国立研究所の研究者は、小さな磁性粒子とポータブル、外部の磁気分離装置を用いて汚染物質の血液を浄化するシステムの初期のテスト段階にある。

放射性および他の有害物質の血を洗浄の現在の方法は主に透析および濾過の技術に限定されている、アルゴンヌ国立研究所の化学工学部門のマイケルD.カミンスキー氏は言う。カミンスキーは、シカゴ大学のアクセルJ. Rosengartで新しいシステムを開発しています。

残念なことに、ヒトの血液を解毒するために、現在の医療処置が大幅に露出した犠牲者の治療の選択肢を制限する、毒素のほんの数型に制限されます。また、いくつかの重要な欠点は、現在利用可能な技術に存在する。治療は血液の大量の離職率とろ過を必要とする、完了するまでに数時間かかることが、毒素を取り除くことではなく、非効率的であり、患者のためのリスクが伴います。これらの理由から、現在の方法は主に腎不全と薬の過剰投与の特定のタイプの患者に限定されています。

と結合し、毒素を中和する物質-代替治療は、このような抗体やキレート剤が存在する。これらの治療は、毒素の特定の種類の使用が、効果的ではないことができます。さらに、彼らはそのようなアレルギー反応や臓器不全などの重篤な副作用を引き起こす可能性があります。

"ほとんどのバイオハザードの暴露に対して医師が行うことができます最善の支持療法であり、"カミンスキー氏は言う。 "この新しいシステムは、直接血流からの有毒物質を除去するように設計され-迅速かつ効率的に。"

小さ ​​な血管を通過する大き、まだからフィルタで除外されるのを避けるために十分な大きさ-カミンスキーand Rosengartが想定してバイオハザード解毒システムのサイズは100と5000ナノメートル(1ナノメートル1センチの10万分の)の間の生分解性ナノ粒子を使用します。腎臓によって血流。粒子は、磁性鉄化合物が含まれ、白血球によって攻撃されてからそれらを防ぐポリエチレングリコール、のタイプでコーティングされます。粒子は、特定の有毒物質に結合する特定のタンパク質が含まれます。

粒子は、静脈内患者に注射し、毒素がナノ粒子-抗毒素の表面に結合するという血流、を循環される。その後、ナノ粒子と添付毒素を削除するには、腕や脚の動脈に挿入した小さなデュアルチャネルのシャントは、(交換輸血のチューブに似て)外部の磁気分離装置との間で血液を循環させるだろう。セパレータ内で、血液は強力な磁石が鉄ベースの粒子を固定化するという小さな管の分岐、配列、を通って流れになります。清めの血液はチューブを通って戻って体内に流入し続けるであろう。

ラットでの最近のテストは、システムの約束を示した。科学者は毒素をシミュレートするために、西洋ワサビペルオキシダーゼ、一般的に生物学の実験で使用されている酵素を、使用。ナノ粒子は、ポリスチレン球の中にカプセル化マグネタイト、非常に磁性鉱物、から成っていた。様々なナノ粒子のサイズおよび組成物を試験した。ラットの血流の"毒素"のレベルに30分以内で50%減少した。

"可能性が高い生物学、化学および放射能戦の毒素に関する研究センターの当面の焦点ですが、技術は他の病状に拡張される可能性がある"とRosengartは言った。システムは、例えば、薬剤及び薬物過剰摂取の緊急事態に自分自身を貸与、または様々な慢性または急性疾患の治療ができる。

カミンスキー、Rosengartとその同僚は、この大きなDARPAの資金による研究プログラムに直接つながった小さな探索研究プロジェクトを完了したときにこの作業の基礎は、昨年敷かれました。

今後の研究では、最適なナノ粒子組成を決定する様々な毒素に結合する受容体のタイプを発見し、緊急時対応で使用できるコンパクトな外付けのセパレータを開発する上でセンターなります。

10 2003年11月掲載

Date Added: Jan 9, 2004

Last Update: 5. October 2011 13:00

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