دستاورد تازه دانشمندان: ساخت نوعی ژل که خونریزی شدید را در چند ثانیه متوقف می‌کند

هنگامی که یک نفر زخمی و دچار خونریزی می‌شود، لخته‌های خونی و انعقاد جلوی از دست دادن خون را می‌گیرند. این‌بار دانشمندان بیولوژی خون را طوری مهندسی کرده‌اند که لخته‌های خونی زودتر و با مقاومت بیشتری ایجاد شوند؛ بنابراین می‌توان ریسک زخم‌های عمیق و خطرناک را تا حد قابل توجهی کم کرد. با این دستاورد دانشمندان می‌توان جان افراد زیادی را نجات داد تا میزان مرگ‌ومیر براثر خونریزی به‌طور چشمگیری کاهش پیدا کند.

ژل لخته خونی مهندسی‌شده؛ راهی برای جلوگیری از خونریزی‌های شدید

گروهی از دانشمندان در آمریکا و کانادا این فناوری ایجاد لخته خون را مورد بررسی قرار داده‌اند. به‌زعم آن‌ها، لخته خون مهندسی‌شده (EBC) می‌تواند جلوی خونریزی شدید را گرفته و به ترمیم سریع‌تر بافت‌ها کمک کند. همچنین کسانی که مشکل انعقاد خون دارند هم می‌توانند از مزایای این روش بهره‌مند شوند. ایده اصلی این است که فناوری لخته‌سازی با استفاده از سنتز خون اهداکنندگان، در جراحی‌ها و حوادث مورد استفاده قرار بگیرد. در انتهای این روند، یک نوع ژل به‌دست می‌آید که می‌تواند روی زخم مجروحین به‌کار برود.

«جیانیو لی»، یکی از مهندسان مکانیک دانشگاه مک‌گیل کانادا می‌گوید:

«لخته خون طبیعی می‌تواند به‌کندی تشکیل شود و از نظر مکانیکی شکننده باشد؛ همین مسئله توانایی آن‌ها برای توقف خونریزی شدید را محدود کرده و می‌تواند ترمیم (زخم) را به‌خطر بیندازد. کار ما نشان می‌دهد وقتی لخته خون به‌طور مناسب مهندسی شود، گلبول‌های قرمز می‌توانند نقش مرکزی ساختار را ایفا کرده و امکان طراحی مواد بیولوژیک قوی‌تر و کاربردی‌تر را فراهم کنند.»

یکی از فاکتورهای اصلی دانشمندان در طراحی EBC، گلبول‌های قرمز است؛ چراکه این بخش کلیدی خون، تقریباً نیمی از حجم لخته‌ها را به‌خود اختصاص می‌دهد. یکی از ایرادات بیولوژیک گلبول‌های قرمز اما به ساختار شکننده آن‌ها مربوط می‌شود؛ موردی که سبب شده لخته‌ها چندان مقاوم نباشند. براساس این داده‌ها، دانشمندان پروژه «مهندسی لخته خون» سراغ افزایش استحکام گلبول‌های قرمز با تحریک واکنش‌های شیمیایی آن‌‌ها رفتند. با این روش گلبول‌ها به همدیگر متصل شدند و بافت قدرتمندتری را تشکیل دادند.

واکنش‌های شیمیایی مذکور اگرچه مصنوعی، اما سریع و ایمن هستند. بنابراین این لخته خون بیومهندسی می‌تواند به‌صورت یک ژل موسوم‌به «سیتوژل» در ترکیب لخته طبیعی اضافه شود. روشی که پیش‌تر برای بهبود مقاومت لخته‌های خونی به‌کار رفته بود، بر رشته‌های فیبرین تمرکز داشت که اگرچه محکم بودند، اما کم‌تر از یک درصد حجم خون را تشکیل می‌دادند.

اعداد و ارقام EBC توسعه‌یافته توسط این محققان در نوع خود بسیار جذاب است. آن‌ها با تست و بررسی روی موش‌های آزمایشگاهی متوجه شدند که لخته‌های مهندسی‌شده تا ۱۳ برابر مقاوم‌تر و تا ۴ برابر چسبنده‌تر از نوع طبیعی آن هستند. در آزمایش‌های مورد اشاره نیز نشانه‌ای از واکنش خطرناک سیستم ایمنی یا سمی‌بودن فرآیند ترمیم کبد موش‌های آسیب‌دیده وجود نداشت.

به‌گفته تیم سازنده این روش، ژل لخته‌ساز EBC می‌تواند به‌سرعت و در مواقع ضروری تهیه شود. حدود ۱۰ دقیقه زمان لازم است تا این ژل با خون اهداکننده با گروه خونی مشابه، و تا ۲۰ دقیقه با خون خود بیمار ساخته شود. همچنین برخلاف لخته‌های خونی داخل رگ‌ها که می‌توانند جریان خون به مغز و سایر ارگان‌های حیاتی را مسدود کنند، روش EBC خطرساز نیست و چنین ریسکی را ایجاد نمی‌کند. بنابراین بیمارانی که مشکل لخته خون دارند هم می‌توانند بدون نگرانی از سیتوژل استفاده کنند.

از سوی دیگر، اگر برخی افراد برای کاهش غلظت خون از داروهای رقیق‌کننده استفاده کنند، این ژل می‌تواند در جلوگیری از خونریزی آن‌ها بسیار مؤثرتر باشد. باوجود تمام این دستاوردها، سیتوژل هنوز آن‌قدر قوی نیست که بتواند خونریزی‌هایی با فشار بالا (مانند قطع عضو) را متوقف کند؛ اما همچنان نتایج اولیه آن رضایت‌بخش هستند و می‌توان برای بسیاری از موارد خونریزی از آن استفاده کرد.

نسخه کامل این تحقیقات در مجله Nature چاپ شده است.