Учёные изобрели светодиодное устройство для быстрого лечения отравления угарным газом

Отравление угарным газом очень опасно для здоровья, и, что самое главное, оно часто приводит к летальному исходу.

Фото Massachusetts General Hospital.

Специалисты объединили свой метод с экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ЭКМО).

Фото Zazzeron, et al (Science Translational Medicine).

Исследователи из Гарвардского университета и Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне нашли, как остановить молчаливого убийцу. Речь идёт о бесцветном угарном газе (CO), не имеющем также вкуса и запаха, который при этом чрезвычайно токсичен.

Отравление угарным газом очень опасно для здоровья, и, что самое главное, оно часто приводит к летальному исходу. Угарный газ активно связывается с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, и блокирует передачу кислорода клеткам. Это приводит к гипоксии – кислородному голоданию тканей.

На сегодняшний день медики лечат отравление угарным газом при помощи чистого кислорода: человек вдыхает его через маску или находясь в специальной камере (барокамере). Но зачастую медики не могут начать лечить пациента своевременно, да и подходит такое лечение далеко не всем. По этой причине специалисты вынуждены были искать быстрый способ удаления СО из крови.

Много лет назад учёные выяснили, что воздействие видимого света (особенно красного) способно "отрывать" СО от гемоглобина. Выход CO из крови ускоряется, и кислород занимает своё законное место.

Несколько лет назад группа под руководством анестезиолога Уоррена Запола (Warren Zapol) из Медицинской школы при Гарвардском университете показала, что такой метод действительно работает, но лишь на мышах и крысах. Более крупные существа не поддаются такому лечению.

Теперь же группа Запола выяснила, как решить эту проблему. Специалисты объединили свой метод с экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ЭКМО). Последний используется при тяжёлых случаях отравления CO с повреждением лёгких, а также при других респираторных и сердечных проблемах.

Во время такой процедуры кровь пациента как бы вытягивается из вен и отправляется через пористый фильтр, содержащий 100-процентный кислород, а затем вновь возвращается в организм потерпевшего. Внешняя мембрана фильтра имитирует работу кровеносных капилляров (тончайших периферийных сосудов).

Команда Запола создала устройство, в котором разработанная учёными мембрана заключена в органическое стекло, что позволяет подвергать кровь воздействию светодиодного света различных длин волн.

Специалисты объединили свой метод с экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ЭКМО).



Специалисты прозвали своё изобретение искусственными лёгкими.

Исследователи проверили своё устройство на крысах, которые получили отравление угарным газом. Их метод помог удалить СО из крови животных быстрее и лучше, чем традиционный метод лечения при помощи ЭКМО.

Когда у животных было зарегистрировано повреждение лёгких, устройство почти в три раза увеличивало скорость удаления угарного газа по сравнению с методом вдыхания чистого кислорода. Всё это увеличило шансы животных на выживание после отравления.

Новый метод также хорошо показал себя при работе с человеческой кровью, насыщенной CO.

Специалисты надеются, что их разработка может когда-нибудь помочь врачам спасать людей от отравления угарным газом. Однако сначала такое лечение должно быть проверено на более крупных по сравнению с крысами организмах. Так, специалисты в ближайшее время намерены провести эксперименты с участием овец.

Научная статья по итогам работы опубликована в издании Science Translational Medicine.

К слову, ранее мы рассказывали о молекуле, которая может стать противоядием от отравления угарным газом.