Taaie bloedpropjes in het lichaam laten zich kapotmaken door een combinatie van speciale nanodruppels in het bloed, ultrageluid en bloedverdunners. Dat laten biomedisch ingenieurs in de Verenigde Staten zien. De nieuwe methode werkt in een laboratoriumopstelling, maar moet zich nog bewijzen in klinische tests.

Door een ongezond eetpatroon, roken en ook door genetische aanleg kunnen in iemands aderen bloedpropjes groeien. De meeste van die bloedstolsels zijn op te lossen – letterlijk – door het toedienen van bloedverdunners.

Er is echter een type bloedprop dat lastig te behandelen is: de zogeheten diep-veneuze trombose. Als zo’n prop losschiet en in de longen terechtkomt, kan dat leiden tot ernstige beschadiging van de longen, wat de patiënt het leven kan kosten.

Deze diep-veneuze bloedstolsels ontstaan over een periode van jaren. Ze zijn extra stevig en minder poreus dan andere soorten bloedpropjes. Dat maakt ze ook lastiger te behandelen, want door het ontbreken van poriën kunnen de bloedverdunners nauwelijks doordringen in het propje.
 

Nanodruppeltjes injecteren

Onderzoekers van twee universiteiten in North Carolina (Verenigde Staten) hebben nu een vernuftige techniek ontwikkeld om dit soort taaie, dichte bloedpropjes toch aan te kunnen pakken. Ze injecteren speciale nanodruppeltjes in de bloedbaan, die zich hechten aan de bloedprop.

Vervolgens brengt ultrageluid van buitenaf de nanodruppels tot ontploffen (razendsnel uitzetten) en laat op die manier de bloedprop opbreken in stukjes. De ingenieurs hebben hun methode uitgebreid beschreven in een gratis toegankelijk wetenschappelijk artikel in Microsystems & Nanoengineering, dat deze week verscheen.
 

Snelle uitzetting

De nanodruppels die worden geïnjecteerd bestaan uit een buitenlaagje van lipiden (vetten) met daarin perfluorkoolstoffen. Die hebben een laag kookpunt, waardoor ze al verdampen als er een beetje energie aan wordt toegevoerd, bijvoorbeeld in de vorm van ultrageluid. Verdamping gaat gepaard met een snelle uitzetting, en het is precies die eigenschap die hier nuttig wordt gebruikt.

De nanodruppels gaan nu hechten aan de bloedprop en dringen er zelfs een beetje in door. Door nu van buitenaf een dosis ultrageluid (geluid bij een onhoorbare frequentie) op de prop te richten, verdampen de perfluorkoolstoffen in de nanodruppels en vormen dampbelletjes.
 

Drilboor

Nu treedt stap twee in werking. Onder invloed van het ultrageluid gaan deze dampbellen oscilleren, ze worden snel groter en kleiner. De onderzoekers vergelijken dit effect met een drilboor. Door deze snelle oscillatie maken de dampbellen namelijk gaten in de bloedprop. Dankzij deze gaten kunnen nu ook de bloedverdunners doordringen tot in de bloedprop en dit versnelt het oplossen van het stolsel.

Deze techniek is mogelijk dankzij een extreem klein apparaatje dat ultrageluid voortbrengt, de ‘ultrasound drill’, die eerder aan North Carolina State University is ontwikkeld. Die stuurt zijn energie recht vooruit, waardoor hij heel precies zijn geluidsgolven op het gewenste gebied kan laten vallen, en daarbij gezond weefsel spaart. De ‘ultrasound drill’ gaat via een katheter de bloedbaan binnen.

 

De 'ultrasound drill' die met een katheter de bloedbaan ingaat.


Verbetering 

In laboratoriumtests vergeleken de onderzoekers verschillende methoden voor het behandelen van lastige bloedproppen met elkaar. Hieruit bleek dat de combinatie van bloedverdunners met nanodruppels en ultrageluid een duidelijke meetbare verbetering oplevert. De nieuwe methode maakt de bloedprop veel effectiever klein dan bestaande behandelingen.    

De onderzoekers vinden hun vroege testresultaten veelbelovend. ‘Wetenschappers bestuderen al jaren het gebruik van ultrageluid om bloedstolsels kapot te maken, maar met beperkt succes’, zegt Paul Dayton, hoogleraar biomedische technologie bij de University of North Carolina en North Carolina State University en een van de auteurs van de studie in een persbericht. ‘De toevoeging van de nanodruppels, in combinatie met de ultrasound drill, laat een aanzienlijke vooruitgang in deze technologie zien.’ De volgende stap is aantonen in proefdieren dat de nieuwe techniek effectief en veilig is.


Beeldmateriaal North Carolina State University