روشی سریع برای اکسیژن رسانی به اندام‌ها در شرایط بحرانی

سال‌هاست که محققان و پزشکان به دنبال راهی برای رساندن سریع اکسیژن به بیماران در مواقعی هستند که روش‌های سنتی اکسیژن‌رسانی در لحظات بحرانی ایست قلبی یا تنفسی دشوار یا بی‌эффекت هستند.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، گاهی اوقات، هیپوکسیمی ناشی از انسداد راه هوایی یا بیماری ریوی می‌تواند بسیار شدید باشد که روش‌های افزایش سطح اکسیژن پایین (از جمله قرار دادن لوله تنفسی) بی‌эффекت باشد. یک بیمار می‌تواند دچار ایست قلبی شود که می‌تواند منجر به آسیب شدید اندام‌ها شود. تحقیقات نشان داده است که حدود ۴۰ درصد از ایست قلبی‌های داخل بیمارستانی توسط سطوح پایین اکسیژن ایجاد می‌شود.

پس از ۱۵ سال تحقیق، جان خایر، متخصص قلب و عروق کودکان بوستون و ییفنگ پنگ، دکترا، معتقدند که یک روش ایمن و مؤثر برای رساندن اکسیژن در این موارد اورژانسی ایجاد کرده‌اند: اکسیژن تزریقی که توسط یک میکروبابل گازی در حال حل شدن سریع به جریان خون منتقل می‌شود.

در آزمایش‌های پیش‌بالینی، خایر و پنگ میکروبابل‌های pH حساس طراحی‌شده‌ای را تزریق کردند که مقدار دقیقی از اکسیژن را تحویل می‌دادند و با جلوگیری از آسیب شدید اندام‌ها، بقای قابل توجهی را بهبود می‌بخشیدند. کار آن‌ها راه را برای یک کارآزمایی بالینی آینده هموار می‌کند و آن‌ها از وعده این نوآوری هیجان‌زده هستند.

خایر می‌گوید: «این دریچه‌ای را به سوی ایجاد یک روش کنترل‌شده و قابل پیش‌بینی برای ارائه اکسیژن ضروری در هیپوکسمی، ایست قلبی و سایر حالات شوک باز می‌کند.»

خایر می‌گوید ممکن است اینطور به نظر برسد که تزریق اکسیژن در یک سیستم وسیع که در بزرگسالان حدود ۲۰۰ میلی‌لیتر اکسیژن مصرفی در دقیقه را گردش می‌دهد، تفاوت ایجاد کند. اما او و پنگ مدت‌ها معتقد بودند که اگر یک دوز واحد اکسیژن از طریق یک حامل گاز تزریقی (در زمان مناسب و به مکان مناسب) داده شود، می‌تواند تفاوت ایجاد کند. آن‌ها فقط به زمان نیاز داشتند تا آن را ثابت کنند.

آن‌ها ابتدا با میکروبابل‌های پوشیده شده با لیپید آزمایش کردند، اما حباب‌ها در جریان خون ادغام شدند و اگر با سرعت دقیق تزریق نمی‌شدند، آمبولی کشنده ایجاد می‌کردند. این شکست به آن‌ها کمک کرد تا متوجه شوند که باید حباب‌ها را به گونه‌ای طراحی کنند که از ادغام آن‌ها جلوگیری شود. تلاش دوم بر روی میکرو ذرات پلیمری هسته توخالی متمرکز بود، اما آن‌ها نتوانستند مقدار قابل توجهی گاز را به گردش خون برسانند. خایر و پنگ دوباره به تخته طراحی بازگشتند.

سومین تلاش آن‌ها بهترین جنبه‌های رویکردهای قبلی را ترکیب می‌کند. حامل گاز جدید یک میکروبابل است که با یک پوسته پلیمری جامد مانند مهندسی شده است که پس از تحریک توسط pH خون، به مولکول‌های کوچک محلول تبدیل می‌شود که سپس می‌توانند از بدن دفع شوند. این آرایش دارو را در حین ذخیره‌سازی پایدار نگه می‌دارد و به آن اجازه می‌دهد در شرایط بحرانی مانند ایست قلبی تزریق شود.

پنگ می‌گوید: «تحقیقات آن‌ها اولین تحقیقی است که نشان می‌دهد حامل گاز اکسیژن می‌تواند به سرعت و به طور ایمن در دوز بالا به حیوانات تزریق شود. کلید موفقیت این است که میکروبابل باید به سرعت حل شود، در غیر این صورت باعث انسداد جریان خون می‌شود. تزریق گاز به جریان خون ایده وحشتناکی است و مردم از آن به عنوان یک راه حل به تنهایی می‌ترسند. اما تا زمانی که آن حباب به سرعت حل شود، می‌توانید مقدار زیادی تزریق کنید.»

پنگ و خایر برای شروع تولید و آزمایش دارو در انتظار یک کارآزمایی بالینی، کمک هزینه رقابتی دریافت کردند. آن‌ها ابتدا باید روش‌های تولید مطابق با مقررات سازمان غذا و داروی آمریکا را ایجاد کنند. اما پس از ۱۵ سال آزمون و خطا، به نظر می‌رسد این مراحل را می‌توان در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری انجام داد.

خایر می‌گوید: «این هیجان‌انگیز است. این فقط یک راه حل بالقوه برای این مشکل پزشکی نیست. این یک فناوری پلتفرم است. گازهای دیگری وجود دارد که می‌توانیم در آن قرار دهیم و شرایط پزشکی دیگری وجود دارد که برای مقدار متمرکز تحویل گاز مناسب است. امکانات آنچه می‌توانیم با دارویی مانند این انجام دهیم بسیار زیاد است.»