Лечение тромбоза: студентка СКФУ предложила лечить закупорку сосудов магнитными микрокаплями

Студентка Северо-Кавказского федерального университета, победительница конкурса «Студенческий стартап», предложила способ бороться с тромбозом с помощью композитных микрокапель с магнитными свойствами. Методика может существенно улучшить существующий медикаментозный способ лечения состояний, которые угрожают жизни пациентов.

Федеральный проект «Платформа университетского технологического предпринимательства» создан для формирования команды новаторов, раскрытия технологического предпринимательства молодежи. Ключевым показателем является запуск новых бизнес-проектов в экономику России.

– Уверен, федеральный университет является площадкой генерации научных инициатив и технологических решений, которые способны стать экономически и инвестиционно привлекательными. Второй год мы активно участвуем в «Платформе технологического предпринимательства», гранты в размере 1 миллиона рублей получили 39 студенческих проектов. Особое внимание и поддержку мы оказываем критически важным для экономики темам: медицине, строительству, пищевой переработке и IT-отрасли, – прокомментировал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.

Чтобы ускорить процесс разрушения тромбов, студентка четвертого курса физико-технического факультета СКФУ Светлана Орехова предложила способ помогать медикаментозным препаратам разрушать образовавшиеся тромбы. Способ основан на применении комплексных микроэмульсий, капли которых содержат наночастицы оксида железа Fe3O4.

Тромбоз в случае, если это патологический процесс, может привести к закупорке сосудов и состоянию, угрожающему здоровью и жизни пациента – таким как инсульт и инфаркт миокарда. Для лечения часто используют тромболитические препараты – средства, которые разрушают тромб и восстанавливают кровоток в закупоренных сосудах.

– Самый главный недостаток тромболитиков – это ограниченный промежуток времени, когда препарат может подействовать. Если упустить этот момент, то средство будет малоэффективно или вовсе не подействует, – говорит Светлана Орехова. – Мы предлагаем вводить вместе с тромболитиками магнитный материал на основе оксида железа. Он представляет собой стабилизированные наночастицы Fe3O4, которые заключены в микрокаплях биосовместимой жидкости, например, касторового масла, которые, в свою очередь, стабилизированы в физрастворе. Этот метод может существенно повысить эффективность медикаментозного лечения.

Когда такое средство попадает в сосуд, закупоренный тромбом, внешнее магнитное поле приводит в действие микрокапли размером менее 1 микрометра с заключенными в них частицами железа размером в 5-10 нанометров. Они выстраиваются в цепочки, вращаются, становятся своего рода миксерами и повышают эффективность медикаментов, ускоряя их распределение в пораженном сосуде. Благодаря своим размерам и оболочке, частицы железа выводятся из организма в неизменном виде и не накапливаются в тканях.

Проблема тромбоза особенно остро встала после появления COVID-19. Именно их образование у пациентов стало одним из наиболее частых осложнений после перенесенной вирусной инфекции.

Свою исследовательскую деятельность студентка СКФУ Светлана Орехова ведет в составе научной группы лаборатории гидродинамики многофазных сред. Группа ученых СКФУ под руководством заведующего кафедрой теоретической и математической физики Артура Закиняна также занимается разработкой устройства для генерации магнитного поля, в которое следует помещать область тела, где обнаружен тромб. Предполагается, что процедура будет выглядеть следующим образом: после диагностики, которая определит локализацию закупоренного сосуда, туда вводят тромболитик с препаратом, содержащим комплексную микроэмульсию. Следом пораженный участок тела помещают на некоторое время в источник вращающегося магнитного поля.

Устройство планируется разработать переносного типа с низким энергопотреблением, чтобы его использовать портативно в отличие, к примеру, от аппарата МРТ, который занимает целую комнату.

В мире подобный метод применяет только компания из США, но специалисты там используют крупные и твердые магнитные частицы в 50 нанометров, которые при этом не окружают биосовместимым препаратом, создавая микрокапли, а лишь стабилизируют внешней биосовместимой жидкостью.

Сейчас ученые СКФУ провели компьютерное моделирование предложенного метода и разработали несколько вариаций устройств, которые бы создавали необходимое магнитное поле.