گزینه‌های درمانی ده‌ها میلیون فرد مبتلا به بیماری‌های مزمن ریوی به درمان‌های کوتاه‌مدت دارویی و اکسیژن‌درمانی محدود می‌شود. با این حال تیمی از متخصصان گروه مهندسی پزشکی دانشگاه کارنگی ملون در حال کار روی فن‌آوری‌های نوآورانه برای توسعه اثربخشی طولانی مدت درمان‌های بیماران ریوی و استفاده از اندام مصنوعی به‌منظور حل این معضل در سطح جهانی هستند و در طول زمان روی تعدادی از فن‌آوری‌های ضد انعقادی به طور مستقل کار کرده‌اند.
به گزارش موپنا هدف نهایی تیم تحقیقاتی، تولید یک دستگاه ریوی مصنوعی است که بتواند با ماندگاری و قابلیت اطمینان کافی برای درمان‌های طولانی مدت مؤثر واقع شود. قصد آن‌ها کمک در تامین رفاه حال بیماران است.
این تیم با توجه به این ایده که پوشش‌های سطحی “پلی کربوکسی بتائین” (PCB) به عنوان اولین خط دفاعی عمل می‌کند و فاکتور مهار کننده XII یا FXII۹۰۰ مراقب هرگونه فعال‌سازی باقی مانده لخته شدن است، به منظور دستیابی به تأثیرگذاری بیشتر، دو فن‌آوری مستقل پوشش‌های سطحی PCB و مهار کننده FXII۹۰۰ را برای جلوگیری از خرابی دستگاه‌های ریه مصنوعی، به دلیل تشکیل لخته و بدون ایجاد هیچ‌گونه عوارض جانبی منفی ترکیب کردند. این ترکیب جدید جایگزین ایمن‌تری برای داروی “هپارین”، استاندارد طلایی فعلی در درمان‌های ضد انعقادی خون محسوب می‌شود که مشخص شده است در بیماران، خطرات خونریزی ایجاد می‌کند.
محدودیت های تنفسی به کلی رفع خواهد شد
اقدام بدن برای لخته شدن سریع خون در صورت حضور اجسام خارجی، بزرگترین مانع در توسعه اندام‌های مصنوعی حامل خون است و تجهیزات پیشرفته موجود برای حفظ زندگی، فقط می‌تواند یک تا سه هفته قبل از ترومبوز یا انعقاد، از این روند پیشگیری کند که این امر باعث ایجاد ناتوانی در عملکرد دستگاه می‌شود.
اکسیژن‌رسانی غشای خارج از بدن (ECMO) که به آن “اکسیژناسیون غشایی” یا حمایت حیاتی برون‌پیکری نیز گفته می‌شود، یکی از نمونه‌های تجهیزات پشتیبانی کننده حیات است که امروزه استفاده می‌شود. ECMO یا اکمو، شیوه‌ای است که در آن با هدف احیای قلبی_تنفسی و فراهم کردن اکسیژن کافی برای فردی که سیستم تنفسی و گردش خون او توانایی اکسیژن‌رسانی کافی برای ادامه زندگی را ندارد، دستگاهی در خارج از بدن فرد بیمار نصب می‌شود که انجام وظایف این ارگان‌های حیاتی را در خارج از بدن برعهده می‌گیرد. با این حال این شیوه فقط در بخش مراقبت‌های ویژه بیمارستان‌ها وجود دارد. این روش ایجاب می‌کند که داروهای ضد انعقادی مانند هپارین برای بیماران تجویز شود که خطر عوارض ناشی از خونریزی را افزایش می‌دهد.
به منظور دستیابی به انعقاد خون موثر بدون خطر خونریزی، تیم مذکور روی فن‌آوری FXII۹۰۰ متمرکز شدند و با همکاری محققان دانشگاه واشنگتن نشان دادند که ترکیب پوشش‌های سطح PCB و FXII۹۰۰ می‌تواند یک ضد انعقاد موثر برای پشتیبانی از ریه مصنوعی باشد. مقایسه اثرات تشکیل و کاهش لخته خون در افرادی که به مدت یک ساعت، با استفاده از هر سه روش مختلف ضدانعقادی خون ارزیابی شدند، نشان داد که این ترکیب، در مقایسه با استاندارد بالینی ضد انعقاد هپارین، در حالی که زمان خونریزی طبیعی بافت را حفظ می‌کند، انعقاد خون را ۹۴ درصد کاهش می‌دهد.
اساساً فن‌آوری‌های اینچنینی، محدودیت‌های فعلی دستگاه‌های مصنوعی ریه را برطرف می‌کند و منجر به افزایش چرخه عمر آن‌ها می‌شود. بدین ترتیب یک ریه مصنوعی به جای چند هفته، دو تا سه ماه دوام پیدا خواهد کرد، کیفیت زندگی بیماران را بهبود خواهد بخشید و به آن‌ها این امکان را خواهد داد که دستگاه مذکور را ماهانه به خانه ببرند و فقط برای تعویض آن به مراکز درمانی مراجعه کنند.
در صورتی که بتوان استراژی‌های ضد انعقاد خون را که منجر به تسریع لخته شدن خون در ریه یا دستگاه‌های ریه مصنوعی می‌شود، کاهش داد، بیمار می‌تواند با آسودگی خیال و بدون تجربه هیچ‌گونه عارضه خونریزی، دوره درمانی طولانی‌مدتی را با تنفسی راحت‌تر طی کند.
نتایج این بررسی در مجله Biomaterials منتشر شده است.
