Обнаружены проблемы безопасности углеродных нанотрубок в медицинских устройствах, контактирующих с кровью

Ученые из Школы фармации и фармацевтических наук Тринити-колледжа в Дублине сделали важное открытие о проблемах безопасности использования углеродных нанотрубок в качестве биоматериалов, контактирующих с кровью. Их работа была опубликована в качестве главной статьи и на обложке международного рецензируемого журнала Nanomedicine.

При контакте крови с чужеродными поверхностями активируются тромбоциты, что приводит к образованию сгустков. Это может быть катастрофично в клинических условиях при использовании технологий экстракорпорального кровообращения, например, во время операций с аппаратом искусственного кровообращения (сердце-легкие), где кровь циркулирует по трубкам из ПВХ вне тела. Ежегодно выполняется более миллиона кардиоторакальных операций, и хотя остро необходимы новые поверхности, предотвращающие активацию тромбоцитов, эффективные технологии оставались недостижимыми.

Была надежда, что углеродные нанотрубки, имеющие огромный потенциал в качестве биомедицинских материалов, могут решить эту проблему. Это побудило ученых из Школы фармации и фармацевтических наук в сотрудничестве со Школой химии Тринити-колледжа, а также с коллегами из Университетского колледжа Дублина и Университета Мичигана в Энн-Арборе проверить биосовместимость углеродных нанотрубок с кровью.

Они обнаружили, что углеродные нанотрубки действительно стимулируют активацию тромбоцитов крови, что впоследствии приводит к серьезному и опасному тромбообразованию. Эти выводы имеют значение для проектирования медицинских устройств, содержащих наночастицы и используемых в контакте с текущей кровью.

Профессор Марек Радомски, заведующий кафедрой фармакологии Тринити-колледжа и старший автор статьи, отметил: «Наши результаты важны для проектирования медицинских устройств, контактирующих с кровью, функционализированных наночастицами на поверхности или содержащих отслаивающиеся наночастицы. Мы считаем, что соотношение риска и пользы, с особым вниманием к совместимости с кровью, должно быть тщательно оценено при разработке таких устройств. Более того, очевидно, что нефункционализированные углеродные нанотрубки, как растворимые, так и связанные с поверхностью, не являются совместимыми с кровью».

Первый автор статьи, доктор Алан Гаффни, выпускник аспирантуры Тринити-колледжа, ныне доцент кафедры анестезиологии Медицинского центра Колумбийского университета в Нью-Йорке, прокомментировал значимость этих выводов для наномедицины: «При изучении новых и многообещающих технологий с огромным потенциалом для медицины часто наблюдается предвзятость в сторону публикации положительных результатов. Успешное и безопасное применение нанотехнологий в медицине требует полного понимания как негативных, так и позитивных эффектов, чтобы можно было предотвратить непреднамеренные побочные эффекты. Наше исследование — важный вклад в области наномедицины и нанотоксикологии, и оно поможет обеспечить тщательное тестирование взаимодействия наноматериалов, контактирующих с кровью, с тромбоцитами крови перед их использованием у пациентов».