يعتبر تجلط الدم من أهم أنظمة الدفاع الطبيعية في الجسم وهي آلية لسد الفجوات الداخلية والخارجية لإبقائنا أحياء.

ولكن في الحالات التي يفقد فيها الجسم الكثير من الدم، لا يمكن أن تستمر عملية التجلط. وهذا هو المكان الذي يمكن أن يأتي فيه بديل اصطناعي جديد.

نظام اصطناعي لوقف النزيف

طور الباحثون نظاما مكونا من عنصرين يستهدف الإصابات الداخلية دون التسبب في أي ضرر غير مرغوب فيه. ويتطابق المكونان مع الصفائح الدموية في الجسم (شظايا الخلية التي تؤدي إلى التخثر) والفيبرينوجين (بروتين يساعد على تكوين الجلطات).

اختبار النظام الجديد

 تم اختبار العملية التركيبية على الفئران فقط، ولكنها أدت بشكل فعال إلى تحفيز جزء تخثر الدم من تفاعل الإرقاء الطبيعي للجروح وأثبتت أنها أفضل بكثير في وقف النزيف من الطرق السابقة.

كيف يعمل النظام الاصطناعي الجديد لوقف نزيف الدم ؟ 

يقول المهندس الكيميائي برادلي أولسن من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT): "تسمح فكرة استخدام مكونين بتكوين جيلاتين انتقائي حيث يتم تعزيز التركيز في الجرح، مم يحاكي التأثير النهائي لسلسلة التخثر الطبيعية". والجزء الأول من النظام عبارة عن جسيمات نانوية بوليمرية متوافقة حيويا تسمى PEG-PLGA وهي مصممة لربط الصفائح الدموية التي يمكن أن يوفرها الجسم أثناء الإصابة. ويتم سحب الصفائح الدموية إلى موقع الإصابة، والتي بدورها تحمل هذه الجسيمات النانوية المرتبطة.

أما الجزء الثاني من النظام، فهو عبارة عن بوليمر يحل محل الفيبرينوجين ويبدأ في تكوين كتل من خلال تفاعل مع الجسيمات النانوية. ويصف الفريق هذا المكون الثاني بأنه رابط متشابك، يقوم أساسا بجمع الجسيمات التي تكونت حول الجرح معا.

وصمم الباحثون الجسيمات في شكل لا يمكن أن تتراكم فيه في الأماكن التي لا ينبغي أن تتراكم فيها (في الأماكن الخاطئة، يمكن أن تكون جلطات الدم أيضا خطرة على صحتنا) من خلال جعلها متشابكة فقط بتركيز عال بدرجة كافية.

ميزات النظام الاصطناعي الجديد لوقف النزيف

وفي تجربة أولية صغيرة على الفئران، لم يثبت النظام الاصطناعي فعاليته العالية فحسب، بل استمر أيضا لفترة أطول من جلطات الدم العادية. علاوة على ذلك، فإن النظام لم يطلق أي ردود فعل غير مرغوب فيها للجهاز المناعي في الحيوانات.

علاج النزيف الداخلي بهذا النظام الاصطناعي

ويقول المهندس الكيميائي سيليستين هونغ من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "الفكرة هي أنه مع تداول هذين المكونين داخل مجرى الدم إذا كان هناك موقع جرح، سيبدأ مكون الاستهداف في التراكم في موقع الجرح وأيضا ربط الرابط المتشابك. وعندما يكون كلا المكونين بتركيز عال، فإنك تحصل على مزيد من التشابك، ويبدأان في تكوين هذا الصمغ والمساعدة في عملية التخثر".

ويودي فقدان الدم من الأحداث المؤلمة مثل حوادث السيارات بحياة الملايين كل عام. ومن الضروري إيقاف النزيف في أسرع وقت ممكن، ولكن مع النزيف الداخلي على وجه الخصوص، قد يكون من الصعب تحديد ما يحدث وأين.

وسيستهدف هذا النظام موقع المشكلة تلقائيا ويقدم بعض المساعدة للجسم حتى يمكن تقديم مساعدة طبية أكثر شمولا. كل ما هو مطلوب هو حقنة يمكن للمستجيبين الأوائل تقديمها.

ومع إجراء مزيد من الاختبارات، يعتقد الباحثون أن النظام الذي طوروه يمكن أن يساعد المهنيين الطبيين في تحديد مكان حدوث النزيف الداخلي بسرعة أكبر وبدون معدات باهظة الثمن أو معقدة.

وتقول المهندسة الكيميائية باولا هاموند من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "ما كان ملحوظا بشكل خاص حول هذه النتائج هو مستوى التعافي من الإصابة الشديدة التي رأيناها في الدراسات على الحيوانات. ومن خلال إدخال نظامين مكملين في التسلسل، من الممكن الحصول على تجلط أقوى بكثير".

ونشر البحث في Advanced Healthcare Materials.