寺崎生物医学创新研究所 荣誉:寺崎生物医学创新研究所 有许多不同的事件可能导致体内出血过多且无法控制
这可能是炎症和溃疡、血管异常或创伤相关损伤的结果
由于抗凝剂通常被用作预防措施，患有易患疾病的个体，如心脏病患者，特别容易发生内出血
它们也容易引起胃肠道出血，影响40%使用心脏辅助设备的患者
除了需要对这些病症进行有效治疗外，还有控制有助于动脉瘤和肿瘤细胞血管形成的血流的指征
一种理想的治疗方法是快速有效地阻断受影响血管的破裂，从而止血并使血管壁愈合
那么阻塞物质最终会降解到足以让血液再次正常流动
目前的处理包括固体和液体材料作为封闭剂
通常使用由编织铂或不锈钢丝制成的线圈
它们有各种长度、形状和厚度，并通过特殊导管置入血管
也有注射到血管中并在注射后凝固的液体阻断剂
但是使用目前的方法有许多困难
因为线圈需要特殊的插入导管和特殊的设备来分离和放置它们，这个过程是困难的，需要医生的强化训练
此外，有时需要放置多个线圈才能有效，有时线圈会移动或变小，需要重复操作
液体制剂在注射过程中经常泄漏，导致放置不准确，对周围组织产生毒性作用，并且需要额外的尝试
这些问题增加了增加时间和成本的可能性
此外，这两种方法都不能通过常规的计算机断层扫描、核磁共振成像、x光和荧光透视方法准确观察手术过程
成功的成像将极大地有助于指导放置和随着时间的推移监测血管阻塞
作者之前的一项研究使用了一种叫做水凝胶的廉价凝胶材料，试图制造一种有效的控制出血的材料
除了具有优异的生物相容性和可调的弹性和机械性能，水凝胶还表现出剪切变薄能力——注射后变形，然后快速自我恢复和自我成型以适应所需空间的能力；这允许使用标准导管进行输送，而无需特殊设备
将硅酸盐纳米血小板圆盘混合到水凝胶中，以模拟血小板细胞的凝血能力，所得复合材料证明在封闭受损静脉方面非常有效
一个由临床介入放射学专家和生物工程研究人员组成的合作团队通过添加由钽水凝胶混合物制成的成像粒子，将该项目向前推进了一步
钽是一种高度生物相容的金属，已被证明在生物医学应用中使用是安全的，并通过尿液排出体外
由寺崎研究所和梅奥诊所的科学家组成的团队进行了各种测试，以确定使用的最佳钽颗粒尺寸和质量，以及它们对水凝胶复合材料机械性能的影响
他们还为新复合凝胶的三种成分建立了最佳配方
他们的实验确定钽颗粒很好地分散在水凝胶复合物中，不影响其机械性能，并且随着时间的推移保持无菌状态
该项目的另一个雄心勃勃的目标是在动脉上进行出血控制实验，这是水凝胶以前没有做过的
这种努力带来了额外的挑战，因为动脉中的血流和压力较高，它们的尺寸变化很大，并且它们潜在的脆弱性
在对活体抗凝猪模型的动脉血管进行了各种实验后，研究小组用他们新的含钽复合水凝胶获得了积极的结果
他们能够在猪的动脉中形成有效的密封防止出血，部署时间比线圈快40倍
动脉阻塞也表现出稳定性和耐久性，在自然降解之前，在原位保持四周而不移动，并被血管的结缔组织修复所替代
由于凝胶中含有钽成分，动物模型的动脉程序和监测通过使用计算机断层扫描、x光透视和超声波进行清晰、实时的可视化
寺崎研究所的团队成员韩军·金说:“在我们的载钽凝胶中观察到的实验结果清楚地证明了它的有效性和多功能性。”
“我们能够实现我们的目标，即能够在动脉血管中可视化并准确放置稳定的栓塞，以快速治疗无法控制的血管内出血
" 该小组继续进行额外的实验，以测试新水凝胶的动脉放置的可逆性，并发现他们的固化动脉栓塞可以很容易地用抽吸导管移除
他们还能够通过将水凝胶复合物应用于放置在血管中且未能实现或维持阻塞的线圈来获得成功的动脉阻塞
使用这种载钽凝胶来控制出血比目前的方法显示出许多独特的优点
这是一种安全、易于使用且经济有效的方法，可为各种潜在的医疗应用提供最佳的有效性、精确度和多功能性
“这里开发的治疗方法是对现有方法的巨大改进，它有可能影响许多人的生活，”阿里·哈登霍斯谢尼博士说
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寺崎研究所所长兼首席执行官
“这是我们研究所创新性和影响力工作的众多例子之一
"
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