Επιστημη

Πρόγραμμα "Επιστημονικές μελέτες"

Μαγνητικα υποβοηθουμενη αιμοκαθαρση: σιδηρομαγνητικα νανοσωματιδια για την απομακρυνση τοξινων

Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. ΔημοκριτοΣ

2012

Η Χρόνια Νεφρική Νόσος οδηγεί αναπόφευκτα σε Νεφρική Ανεπάρκεια Τελικού Σταδίου στην οποία οι νεφροί έχουν χάσει ολοκληρωτικά την ικανότητα απομάκρυνσης τοξινών. Σε αυτή την περίπτωση απαιτείται κάποια θεραπεία υποκατάστασης. Η πιο διαδεδομένη θεραπεία είναι η κλασσική αιμοκάθαρση (ΑΚ), που βασίζεται στα φυσικά φαινόμενα διάχυσης και μεταφοράς. Ειδικότερα, κατά τη διάρκεια μιας συνεδρίας ΑΚ, το αίμα του ασθενούς διέρχεται μέσα από μια εξωσωματική γραμμή κυκλοφορίας και οι τοξίνες αποβάλλονται σε ένα διάλυμα κάθαρσης μέσω της ημιπερατής μεμβράνης ενός φίλτρου.

Το αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η Μαγνητικά Υποβοηθούμενη Αιμοκάθαρση (ΜΥΑΚ), που συνιστά μια μετεξέλιξη της κλασσικής ΑΚ. Η ΜΥΑΚ έχει ως στόχο την αποτελεσματικότερη και ταχύτερη απομάκρυνση των τοξινών συγκριτικά με την κλασσική ΑΚ. Βασίζεται στη σύνθεση συμπλόκων Σιδηρομαγνητικού Νανοσωματιδίου-Ουσία Στοχευμένης Σύνδεσης (ΣΝ-ΟΣΣ), που αποτελούνται από βιοσυμβατό ΣΝ και μια ΟΣΣ που πρέπει να έχει μεγάλη χημική δραστικότητα με την Τοξική Ουσία Στόχο (ΤΟΣ) που θέλουμε να αποβάλλουμε. Τα σύμπλοκα πρέπει να χορηγηθούν στον ασθενή πριν τη συνεδρία ΜΥΑΚ, ώστε κυκλοφορώντας στο καρδιαγγειακό να συνδέονται με τις ΤΟΣ. Τα ολικά σύμπλοκα ΣΝ-ΟΣΣ-ΤΟΣ απομακρύνονται κατά τη συνεδρία ΜΥΑΚ μέσω ενός μαγνητικού φίλτρου (ΜΦ) που έχει εγκατασταθεί σε σειρά με το συμβατικό φίλτρο ΑΚ. Η λειτουργία του ΜΦ βασίζεται στη μαγνητική δύναμη που ασκείται στα ολικά σύμπλοκα ΣΝ-ΟΣΣ-ΤΟΣ από το ισχυρά ανομοιογενές μαγνητικό του πεδίο. Η προχορήγηση των συμπλόκων ΣΝ-ΟΣΣ και η γρήγορη κινητική των μαγνητικών φαινομένων, μπορεί να βοηθήσει στην ταχύτερη και συνολικά αποτελεσματικότερη απομάκρυνση των τοξινών από το αίμα. Αυτό καθιστά πλεονεκτικότερη τη ΜΥΑΚ έναντι της κλασσικής ΑΚ.
Στην παρούσα ερευνητική μελέτη, ολοκληρώσαμε τη χημική σύνθεση των συμπλόκων ΣΝ-ΟΣΣ και το συνακόλουθο δομικό, μορφολογικό και μαγνητικό χαρακτηρισμό τους. Ως ΟΣΣ επιλέχθηκε η Ανθρώπινη Αλβουμίνη Ορού (AAO), λόγω της απόλυτης βιοσυμβατότητάς της και της υψηλής χημικής δραστικότητάς της με αρκετές ΤΟΣ. Επίσης, σχεδιάσαμε θεωρητικά και υλοποιήσαμε πρακτικά ένα πρότυπο ΜΦ. Η σχεδίαση του ΜΦ περιλάμβανε αναλυτική θεωρητική προσομοίωση του μαγνητικού του πεδίου, με σκοπό την επιλογή της γεωμετρίας που έχει τα περισσότερα πλεονεκτήματα σε σχέση τόσο με την αποδοτικότητα όσο και με την ασφάλεια. Τέλος, έγινε έλεγχος του ΜΦ σε πρότυπες εργαστηριακές συνθήκες, όπου με επιτυχία απομακρύνθηκαν ασύζευκτα μικροσωματίδια σιδήρου (Fe) και σύμπλοκα ΣΝ μαγνητίτη με AAO (Fe3O4-ΑΑΟ) που είχαν διασπαρθεί σε φυσιολογικό ορό.

Τελική Αναφορά

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ

Συντονιστής:

Μάνιος Ευθύμιος, Επιστημονικός Συνεργάτης, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος

Επιστημονικά Υπεύθυνος:

Δημοσθένης Σταμόπουλος, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος

Μέλη Ομάδας:

Βασιλική Γκόγκολα, Φυσικός

Νικόλας Παπαχρίστος, Υποψήφιος Διδάκτωρ, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος

Γεώργιος Παπαγεωργίου, Υποψήφιος Διδάκτωρ, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος

Ειρήνη Γράψα, Επίκουρη Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πατρ. Γρηγορίου Ε' & Νεαπόλεως 27

153 10, Αγία Παρασκευή

Τηλ.: 210 65 03 040 & 002

www.demokritos.gr

menuShadow