Investigadores encuentran nueva forma de detectar coágulos de sangre
Las líneas rojas en esta foto son el dispositivo de microfluidos que el Dr. Abhishek Jain y su equipo han desarrollado para ayudar a detectar coágulos de sangre. Crédito: Facultad de Ingeniería de la Universidad de Texas A&M
Los investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas A&M están trabajando en una forma completamente nueva de detectar coágulos de sangre, especialmente en pacientes pediátricos.
A diferencia de lo que puede mostrar un libro de texto de biología, los vasos sanguíneos no son cilindros rectos. Son tortuosos, lo que significa que tienen curvas, espirales y curvas complejas. Cuando la sangre alcanza estas curvas, realiza cambios en su mecánica de fluidos e interacciones con la pared del vaso. En una persona sana, estos cambios están en armonía con el tortuoso microambiente, pero cuando está enferma, estos entornos pueden conducir a condiciones de flujo muy complejas que activan proteínas y células que eventualmente conducen a la formación de coágulos sanguíneos.
Dr. Abhishek Jain, profesor asistente, dijo que un gran desafío en medicina es que los dispositivos médicos que se usan para detectar coágulos y evaluar los efectos de los medicamentos anticoagulantes se basan completamente en la química.
«No incorporan el flujo a través del girar y torcer naturalmente los vasos sanguíneos, que son reguladores físicos de la coagulación de la sangre», dijo Jain. «Por lo tanto, las lecturas de estos sistemas estáticos actuales no son muy predictivas y, a menudo, dan como resultado falsos positivos o falsos negativos».
Para abordar el problema desde un nuevo ángulo, los investigadores del laboratorio de Jain en Texas A&M diseñaron un microdispositivo que imita los vasos sanguíneos tortuosos y creó un microambiente enfermo en el que la sangre puede coagularse rápidamente bajo el flujo. Demostraron que este dispositivo biomimético de coagulación de la sangre podría usarse para diseñar y monitorear medicamentos que se administran a pacientes que sufren trastornos de la coagulación.
Jain dijo que puede ver varias aplicaciones para el dispositivo, incluidas las unidades de cuidados intensivos y militares. unidades de atención traumatológica.
«Se puede usar en la detección de trastornos de la coagulación y en medicina de precisión en la que se desea controlar las terapias protrombóticas o antitrombóticas y optimizar el enfoque terapéutico», dijo Jain.
Después de desarrollar el dispositivo, el equipo lo llevó al campo para un estudio piloto. En colaboración con el Dr. Jun Teruya, jefe de medicina transfusional del Texas Children’s Hospital y el Baylor College of Medicine, el equipo se coordinó con los médicos para probar el dispositivo con pacientes pediátricos en cuidados intensivos cuyo corazón y pulmones no funcionaban correctamente.
Estos pacientes necesitaban una máquina de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), que brinda apoyo cardíaco y respiratorio a cambio de oxígeno y dióxido de carbono.
Una complicación común en ECMO es la coagulación de la sangre, por lo que los pacientes anticoagulantes administrados para evitar la coagulación. Sin embargo, también se sabe que las máquinas ECMO «comen» proteínas de coagulación y plaquetas, lo que pone a los pacientes anticoagulados en mayor riesgo de hemorragia. Los pacientes pediátricos anticoagulados en ECMO son especialmente propensos a sangrar.
Las pruebas actuales de coagulación de la sangre con base química son costosas, consumen mucho tiempo, pueden ser poco confiables y requieren un técnico capacitado. El sistema de microfluidos basado en la tortuosidad del equipo de Jain no requiere productos químicos costosos, es rápido, con resultados en 10 a 15 minutos, utiliza un volumen de muestra de sangre bajo y es fácil de operar.
«El margen de error es esencialmente cero para estos pacientes», dijo Jain. «Por lo tanto, es imperativo que todas las pruebas, no solo las pruebas de coagulación, funcionen y brinden a los médicos información rápida y confiable sobre sus pacientes para que puedan brindar la mejor atención posible».
Al tener la oportunidad de probar su sistema con pacientes reales, Jain dijo que su equipo pudo demostrar que su diseño podía detectar sangrado en pacientes anticoagulados con recuentos bajos de plaquetas, lo que puede ayudar a guiar a los médicos a tomar mejores decisiones clínicas basadas en evidencia para sus pacientes.
El estudio se publicó recientemente en la revista Nature’s Scientific Reports.
Para Jain y su equipo, la próxima etapa son los estudios clínicos continuos para comparar su enfoque con los métodos estándar y, con suerte, demostrar ventajas de rendimiento clave.
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La coagulación de la sangre es una causa importante de muerte en pacientes con COVID-19 Más información: David J. Luna et al, Tortuosity-powered microfluidic device for Assessment of trombosis and antithrombotic terapia en sangre total, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-62768-4 Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionado por Texas A&M University Cita: Los investigadores encuentran una nueva forma de detectar coágulos de sangre ( 2020, 4 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-blood-clots.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.