Профилактику тромбоза доверили «умному» пластырю
Группа ученых-биоинженеров университета Северной Каролины США создала смарт-патч, который отслеживает показатели крови пациента и по мере необходимости выпускает в кровь препарат, разжижающий кровь для предотвращения тромбоза — опасного образования сгустков крови в сосудах. При тестировании на животных смарт-патч показал большую эффективность по сравнению с традиционными препаратами. Описание работы опубликовано в журнале Advanced Materials.
Неинвазивные методы становятся все более популярными в силу безопасности применения, пролонгированного действия и автоматической регуляции дозы препарата, поступающей в кровь. Первые патчи появились в конце 20 века — это были никотиновые пластыри, которые применялись в качестве никотино-заместительной терапии при отказе от курения. Потом появились патчи с болеутоляющими препаратами, контрацептивами, витаминами, а также специальными препаратами для лечения различных болезней, например, болезни Альцгеймера, депрессии, и других психических расстройств. В прошлом году корейские ученые провели опыты смарт-патча для лечения диабета: патч не только поставляет препарат в кровь, но и накапливает информацию о расходе препарата, и может передавать ее на смартфон.
Тромбоз — очень опасное состояние, возникающее при закупорке сосудов сгустками крови, оно может вызвать легочную эмболию, инфаркт и инсульт. Традиционные методы профилактики и лечения основаны на применении гепарина (основного препарата-антикоагулянта) и регулярных анализах крови, причем слишком большая доза препарата может привести к кровоизлиянию, а маленькой может не хватить для предотвращения тромбоза — поэтому эффективность профилактики и лечения остается невысокой. Более того, некоторые исследования сообщают о нулевой эффективности стандартной схемы применения гепарина. Специалисты решили разработать саморегулируемый патч, который смог бы отслеживать показатели крови в режиме реального времени, и, если нужно, выполнять микро-инъекции препарата в строго необходимом количестве.
Поверхность смарт-патча покрыта микро-иголками, сделанными из полимера с включением гиалуроновой кислоты и гепарина. Состав полимера чувствителен к тромбину — ферменту, ответственному за свертываемость крови. При контакте иголок с повышенным уровнем тромбина в крови фермент расщепляет пептидную связь, связывающую гиалуроновую кислоту с гепарином, высвобождая гепарин и обеспечивая его поступление в кровоток. Чем выше уровень тромбина в крови, тем больше гепарина поступает в кровь, обеспечивая нужное количество препарата для предотвращения образования тромба. Планируется, что патча будет хватать на целый день, или даже больше.
Смарт-патч уже протестировали на мышах: его эффективность сравнивали с традиционными методами лечения и проверяли на тестовой группе, для которой никакого лечения не проводилось. Мышам вкалывали тромбин в количестве, достаточном для образования легочной эмболии, через 6 часов после инъекции гепарина по стандартной схеме лечения в одной группе, и аппликации смарт-патча в другой. В группе со смарт-патчем все мыши остались живы, в то время как в группе, к которой применялась стандартная схема, умерли 80 процентов мышей.
С помощью нового смарт-патча ученые рассчитывают значительно повысить эффективность и снизить стоимость профилактики и лечения тромбоза.
Надежда Бессонова
Неисправность одного из винтов привела к поломке несущей конструкции пилона
Британский разработчик аэротакси Vertical Aerospace объявил о завершении предварительного расследования аварии прототипа VX4, которая произошла 9 августа на аэродроме Котсволд в Англии во время испытания, имитировавшего отказ одного из двигателей. Согласно опубликованной на сайте информации, причиной падения прототипа стала неисправность одного из воздушных винтов, спровоцировавшая поломку несущей конструкции пилона, на котором размещаются двигатели. Проект электрического аэротакси VX4 британской компании Vertical Aerospace был впервые представлен в 2020 году. Это конвертоплан с фюзеляжем длиной 11 метров, 15-метровым прямым крылом и V-образным хвостовым оперением. На крыле на четырех пилонах расположены восемь электромоторов с воздушными винтами. При этом четыре из них, расположенные перед передней кромкой крыла, имеют поворотный механизм и могут разворачиваться на 90 градусов при переходе от режима висения к горизонтальному полету. Другие четыре винта закреплены неподвижно на тех же пилонах, но позади крыла. Кабина VX4 рассчитана на перевозку четырех пассажиров и одного пилота. Первый полет летательного аппарата, проходивший в режиме висения на небольшой высоте со страховочными тросами, произошел в сентябре 2022 года. После серии аналогичных испытаний в июле 2023 года VX4 совершил первый свободный полет, в котором дистанционно-управляемый летательный аппарат разогнался до скорости 70 километров в час. Однако 9 августа на аэродроме Котсволд в Англии во время испытаний, в которых изучалось поведение аэротакси в случае отказа одного из двигателей, прототип совершил жесткую посадку и частично разрушился. . Компания начала расследование и 31 августа сообщила о первых результатах: причиной падения стала неисправность одного из передних воздушных винтов. Он отсоединился от крепления после запланированного отключения другого двигателя во время испытаний. Возникшие из-за этого несбалансированные нагрузки привели разрушению несущей конструкции моторного пилона. После чего воздушное судно перешло к устойчивому снижению, прежде чем получило повреждения при столкновении с землей. Компания сообщает, что уже переработала конструкцию проблемного пропеллера, и устранила существовавшую в его ранней модификации проблему. Новый пропеллер будет использоваться в следующей фазе испытаний. Также Vertical Aerospace отмечает, что ключевые показатели остальных электросистем, включая батареи, во время и после инцидента оставались в допустимых пределах, продемонстрировав свою надежность. Более подробная информация будет опубликована, когда Отдел расследования воздушных происшествий Великобритании завершит разбирательство. Теперь Vertical Aerospace будет ожидать завершения строительства второго и третьего прототипов, в конструкцию которых внесено множество улучшений. Ожидается, что они будут готовы уже в 2024 году. Поврежденный VX4 будет использоваться в дальнейшем только для наземных тестов. При этом авария не должна сказаться на запланированных сроках сертификации. Они остаются прежними — компания планирует пройти ее в 2026 году. Множество компаний, разрабатывающих прототипы аэротакси, уже находятся на завершающих стадиях испытаний. Например, недавно китайская компания EHang объявила об окончании всех сертификационных тестов своей модели полностью автоматического двухместного аэротакси EH216-S. В ближайшее время компания станет первой в мире получившей сертификат типа на воздушное судно такого класса.