Инженеры Массачусетского технологического университета разработали основанную на наночастицах систему, с помощью которой можно обратимо выключать и включать свертывание крови светом лазеров. Описание системы опубликовано в журнале PLoS ONE.
Принцип работы системы основан на высвобождении в нужное время веществ, либо блокирующих, либо восстанавливающих работу одного из факторов свертывания крови — тромбина. Каждое из двух веществ было присоединено к цилиндрическим золотым наночастицам одного из двух типов - короткого и длинного. Облучение высокочастотным лазером приводило к высвобождению вещества, присоединенного к коротким наночастицам, но не влияло на то, что было зафиксировано на длинных и наоборот.
В качестве блокатора ученые использовали специальный аптамер - искусственный фрагмент ДНК, отобранный по силе сродства к данному фактору свертывания крови. Связываясь с тромбином, аптамер не давал ему запускать образование тромбов. В роли антидота ученые использовали комплементарную ДНК — под ее действием аптамер превращался в обычную двуцепочечную ДНК и высвобождал тромбин. В результате, ученые получили систему, которая в пределах прозрачности ткани может контролируемым образом повышать или понижать свертываемость крови.
Ранее у медиков помимо инъекций общих ингибиторов свертывания крови (гепарина, варфарина и других) не было возможности контролировать этот процесс. Классические ингибиторы действуют не локально, а системно, и, кроме того, не могут быть в нужный момент выключены с помощью антидотов. Новая система, по словам авторов, позволить контролировать свертывание как в пространстве, так и во времени.