Investigadores están desarrollando vendajes inyectables de emergencia que podrían disminuir el tiempo de sangrado hasta en un 70% y revolucionar el futuro de la atención traumatológica.
Las lesiones traumáticas son la tercera causa principal de muerte en el estado de Texas, superando a los accidentes cerebrovasculares, la enfermedad de Alzheimer y la diabetes, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Un gran número de estas muertes son el resultado de hemorragias incontroladas.
“La pérdida severa de sangre puede conducir rápidamente a un choque hemorrágico”, afirma Akhilesh Gaharwar, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Texas A&M. “Muchos pacientes mueren dentro de una o dos horas después de la lesión. Este período crítico a menudo se conoce como la ‘hora dorada’.”
Gracias a la financiación del Departamento de Defensa de EE. UU. Y la Fundación Nacional de Ciencias, Gaharwar y sus colegas investigadores del departamento de ingeniería biomédica han encontrado una manera de extender esta hora dorada, utilizando arcilla.
Gaharwar, Duncan Maitland y Taylor Ware están desarrollando una serie de vendajes hemostáticos inyectables, materiales biomédicos que detienen el sangrado y promueven una coagulación sanguínea más rápida. Su investigación se dirige específicamente a las hemorragias internas profundas donde los métodos tradicionales como la compresión no son posibles.
Dos artículos, publicados recientemente en Advanced Science y Advanced Functional Materials, demuestran que estos vendajes pueden reducir el tiempo de sangrado en casi un 70%.
Un estudiante de doctorado en ingeniería biomédica e investigador, Saptarshi Biswas, sostiene una muestra del vendaje hemostático.
“En circunstancias normales, la sangre humana se coagula en seis o siete minutos”, dice Gaharwar. “Usando estos vendajes hemostáticos, podemos reducir el tiempo de coagulación a uno o dos minutos”.
El objetivo es un dispositivo que salve vidas y sea lo suficientemente simple como para que una persona lesionada pueda aplicárselo inmediatamente después de la lesión.
“Para un dispositivo de aplicación propia o en el campo, no se pueden utilizar las sofisticadas mecánicas y aparatos que se tendrían en el quirófano”, explica Ware. “No puede haber herramientas especiales. Debe haber algo que simplemente funcione y funcione rápidamente”.
La investigación se basa en una clase de materiales que se han utilizado para el tratamiento de heridas durante miles de años. Ciertos minerales de arcilla que se encuentran en la naturaleza contienen partículas basadas en silicatos que pueden acelerar la coagulación de la sangre. La mecánica exacta de este efecto aún es un área activa de investigación.
“Estas partículas de arcilla se utilizaban como hemostático en civilizaciones antiguas en China, Mesopotamia, Egipto, India, Grecia y Roma, probablemente debido a sus propiedades de absorción y adherencia a los tejidos”, afirma Gaharwar. “Los pueblos antiguos hacían una pasta con agua y partículas de arcilla y la aplicaban a las heridas para detener el sangrado más rápido”.
Fascinado por las propiedades de coagulación de la sangre de la partícula, Gaharwar comenzó a explorar los posibles usos de una partícula sintética, lo que evitaría el riesgo potencial de infección que conlleva la arcilla natural.
El desafío es llevar esta partícula al sitio de la lesión y mantenerla allí. El alto flujo sanguíneo elimina los polvos y las pastas. No solo esto no detiene el sangrado, sino que también corre el riesgo de matar al paciente de otra manera. Las partículas de nanosilicato son lo suficientemente pequeñas como para viajar fácilmente a través de los vasos sanguíneos a áreas no lesionadas del cuerpo, causando coágulos sanguíneos y embolias potencialmente mortales.
Con la ayuda del laboratorio de Maitland, los investigadores combinaron las partículas de nanosilicato con una espuma expansiva. Si bien es completamente estable en su dispositivo aplicador, la espuma con partículas de nanosilicato reacciona al calor corporal. Una vez inyectada en un sitio de herida, se expande para llenar todo el espacio, sellando los vasos sanguíneos seccionados y manteniendo el nanosilicato de coagulación de la sangre exactamente donde lo necesita.
En el laboratorio de Ware, los investigadores adoptaron un enfoque diferente: microrribetes. Este biomaterial se administra en forma de múltiples estructuras similares a cintas, cada una cubierta con partículas de nanosilicato que promueven la coagulación.
Al igual que la espuma, los microrribetes aprovechan el calor corporal del paciente para desencadenar una reacción una vez en su lugar. Cada cinta está hecha de dos materiales diferentes, solo uno de los cuales reacciona a la temperatura corporal. Una vez en contacto con el cuerpo del paciente, un lado de la cinta se contrae, lo que hace que se enrosque. A medida que múltiples cintas se enrollan en el sitio de la lesión, se enredan para formar una estructura similar a la espuma. Incluso si una sola cinta pudiera escapar, su tamaño impide que viaje a través de los vasos sanguíneos, manteniendo el nanosilicato de coagulación de la sangre exactamente donde lo necesita.
La experiencia combinada de los tres laboratorios de investigación podría ser responsable del futuro de la atención traumatológica.
“Si estos materiales se incluyen en los botiquines de primeros auxilios de una ambulancia y en la mochila de un soldado, podrían salvar muchas vidas”, dice Gaharwar. “Si se puede salvar entre el 30 y el 40% de las víctimas de choque hemorrágico, ese es un gran logro”.
Fuente: Texas A&. M University
