Опиоидную смерть остановит умный датчик
В 2023 году более 100 тысяч американцев умерли от передозировки опиоидов, например, от героина. Специалисты с тревогой отмечают, что США захлестнула новая волна синтетических, более мощных опиоидов, так что передозировки могут наступать всё чаще и ещё быстрее.
Самый эффективный способ спасти такого наркомана — это ввести препарат под названием налоксон. Но как узнать, что кто-то доживает последние минуты из-за отравления, а не просто задремал на скамейке? Спасатель из экстренной службы или случайный прохожий не всегда могут вовремя заметить погибающего и успеть к нему на помощь.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Женской больницы Бригама (BWH) разработали устройство, которое впоследствии спасёт, быть может, миллионы жизней. Имплантат пока что не такой уж и крошечный — длиной 78 мм и шириной 12 мм. Сами изобретатели называют свой концепт «системой», так как он действительно сочетает несколько технологий.
Поясним, что опиоидам свойственно угнетать дыхание. Принявший дозу одного из таких веществ словно бы забывает достаточно часто дышать под впечатлением от наркотика. Так, исследование показало, что фентанил (наркотический опиоидный анальгетик) сначала приводит к снижению частоты сердечных сокращений, за которым быстро следует замедление дыхания. Измеряя, как изменились эти сигналы, исследователи смогли рассчитать момент, в который следует начать спасение.
Система имплантируется по кожу. Она оснащена перезаряжаемой раз в две недели батарейкой, и содержит встроенный многоразовый резервуар с 10 миллиграммами налоксона. Устройство отслеживает жизненно важные показатели: частоту сердечных сокращений, дыхание, кровяное давление и насыщение кислородом. При обнаружении передозировки срабатывает помпа, которая впрыскивает в организм налоксон примерно через 10 секунд.
Средство испытали на свиньях и выяснили, что подкожная капсула успешно предотвращает передозировку у животных. Уникальный алгоритм работы системы повышает чувствительность устройства. Капсула достаточно точно определяет именно передозировку опиоидов, отличая её от иных состояний с затруднённым дыханием, таких как апноэ во сне. Опыты на животных доказали, что автоматическое введение препарата может устранить последствия передозировки в 96% случаев.
Исследователи предполагают, что при дальнейшем развитии система может предотвращать летальные исходы от приёма опиоидов в группах высокого риска. Иными словами, капсулу можно было бы вшивать уже пережившим передозировку, сказал Джованни Траверсо, старший автор исследования.
Налоксон как средство спасения известен уже не первый год. В нескольких человеческих органах — головной, спинной мозг, желудочно-кишечный тракт так далее — есть опиоидные (опиатные) рецепторы. Это особые сочетания нервных клеток, которые служат, чтобы регулировать болевые ощущения. Так вот, налоксон является антагонистом опиоидов, то есть через опиоидные рецепторы препарат блокирует действие группы наркотиков, включая героин и фентанил. Спасительный медикамент врачи неотложки или бригада спасателей обычно вводят умирающему через укол или в виде назального спрея, чтобы восстановить нормальное дыхание всего за несколько минут.
Капсула от исследователей из MIT и BWH — новое слово в медицине. Джованни Траверсо пояснил, что они с коллегами создали систему замкнутого цикла, которая может распознавать начало передозировки опиатов, а затем вводить противоядие.
Исследователи надеются, что смогут протестировать устройство на людях в течение ближайших трёх-пяти лет. Сейчас они работают над дальнейшим уменьшением габаритов капсулы и оптимизацией встроенной батарейки.
Самый эффективный способ спасти такого наркомана — это ввести препарат под названием налоксон. Но как узнать, что кто-то доживает последние минуты из-за отравления, а не просто задремал на скамейке? Спасатель из экстренной службы или случайный прохожий не всегда могут вовремя заметить погибающего и успеть к нему на помощь.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Женской больницы Бригама (BWH) разработали устройство, которое впоследствии спасёт, быть может, миллионы жизней. Имплантат пока что не такой уж и крошечный — длиной 78 мм и шириной 12 мм. Сами изобретатели называют свой концепт «системой», так как он действительно сочетает несколько технологий.
Поясним, что опиоидам свойственно угнетать дыхание. Принявший дозу одного из таких веществ словно бы забывает достаточно часто дышать под впечатлением от наркотика. Так, исследование показало, что фентанил (наркотический опиоидный анальгетик) сначала приводит к снижению частоты сердечных сокращений, за которым быстро следует замедление дыхания. Измеряя, как изменились эти сигналы, исследователи смогли рассчитать момент, в который следует начать спасение.
Система имплантируется по кожу. Она оснащена перезаряжаемой раз в две недели батарейкой, и содержит встроенный многоразовый резервуар с 10 миллиграммами налоксона. Устройство отслеживает жизненно важные показатели: частоту сердечных сокращений, дыхание, кровяное давление и насыщение кислородом. При обнаружении передозировки срабатывает помпа, которая впрыскивает в организм налоксон примерно через 10 секунд.
Средство испытали на свиньях и выяснили, что подкожная капсула успешно предотвращает передозировку у животных. Уникальный алгоритм работы системы повышает чувствительность устройства. Капсула достаточно точно определяет именно передозировку опиоидов, отличая её от иных состояний с затруднённым дыханием, таких как апноэ во сне. Опыты на животных доказали, что автоматическое введение препарата может устранить последствия передозировки в 96% случаев.
Исследователи предполагают, что при дальнейшем развитии система может предотвращать летальные исходы от приёма опиоидов в группах высокого риска. Иными словами, капсулу можно было бы вшивать уже пережившим передозировку, сказал Джованни Траверсо, старший автор исследования.
Налоксон как средство спасения известен уже не первый год. В нескольких человеческих органах — головной, спинной мозг, желудочно-кишечный тракт так далее — есть опиоидные (опиатные) рецепторы. Это особые сочетания нервных клеток, которые служат, чтобы регулировать болевые ощущения. Так вот, налоксон является антагонистом опиоидов, то есть через опиоидные рецепторы препарат блокирует действие группы наркотиков, включая героин и фентанил. Спасительный медикамент врачи неотложки или бригада спасателей обычно вводят умирающему через укол или в виде назального спрея, чтобы восстановить нормальное дыхание всего за несколько минут.
Капсула от исследователей из MIT и BWH — новое слово в медицине. Джованни Траверсо пояснил, что они с коллегами создали систему замкнутого цикла, которая может распознавать начало передозировки опиатов, а затем вводить противоядие.
Исследователи надеются, что смогут протестировать устройство на людях в течение ближайших трёх-пяти лет. Сейчас они работают над дальнейшим уменьшением габаритов капсулы и оптимизацией встроенной батарейки.
- Дмитрий Ладыгин
- cell.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Парадокс Великой Зеленой стены: Китай посадил 78 миллиардов новых деревьев, но климат стал только хуже. Как так вышло?
Ученые назвали причины, почему самый грандиозный экологический проект за всю историю в итоге обернулся головной болью для миллионов китайских граждан...
Марс отменяется: три причины, почему российские эксперты ставят крест на Красной планете
Почему пробирка с Марса опаснее любого астероида, как галактические лучи «взрывают» мозг и при чем тут Китай? Честный разбор рисков от Российской академии наук...
«Не повторяйте наших ошибок!» 100 лет борьбы с лесными пожарами обернулись катастрофой для США
Эксперты рассказали, почему, казалось бы, проверенная тактика только усугубила ситуацию с лесным огнем...
Темная сторона Рима: выяснилось, что Империя веками «выкачивала» здоровье из покоренных народов
Новые находки заставили ученых признать: для простых людей римский «прогресс» был скорее приговором, чем спасением. Но почему же так вышло?...
Мегамонстры с 7-го этажа: в древних океанах шла такая война хищников, где у современных косаток не было бы ни единого шанса
Ученые рассказали, куда исчезли «боги» мезозойских морей и почему сейчас их существование было бы невозможно...
ДНК 4000-летней овцы оказалось ключом к древней тайне, стоившей жизни миллионам
Поразительно, но археологи нашли штамм древней чумы, кошмаривший всю Евразию, в самом таинственном российском городе — Аркаиме. Почему же так получилось?...
Супертелескоп James Webb только запутал ученых, а планета-«близнец» Земли стала еще загадочнее
Эксперты рассказали, почему самый мощный телескоп в истории не смог разобраться с атмосферой TRAPPIST-1e. Аппарат не виноват. Но тогда кто?...
Встречи с неведомым: завершаем чтение дневников разведчика и писателя Владимира Арсеньева
Часть третья: таинственный огонь в лесу, свет из облаков, призрак в тумане и странный дым на море...
Новое исследование показало: если бы не этот «российский ген», древние люди вряд ли бы заселили Америку
Ученые рассказали, почему Алтай в ДНК — это главный секрет феноменального здоровья индейцев...
Первая «чернокожая британка» оказалась белой: новое исследование заставило историков полностью пересмотреть портрет женщины из Бичи-Хед
Почему ученые так сильно ошиблись с ее внешностью? И стоит ли после этого доверять реконструкциям по ДНК?...
Мощнее леса в десятки раз: в ЮАР нашли «живые камни», которые выкачивают CO₂ с бешеной скоростью
Микробиалиты могли бы спасти Землю от потепления, но у этих «каменных насосов» есть один нюанс...
20-летнее наблюдение со спутников «сломало климат»: Теперь ученым придется полностью менять все теории
Зато теперь понятно, почему в двух близких городах могут быть... разные времена года...
Грядет научный прорыв: Зачем в последние годы ученые по всему миру создают очень странные компьютеры?
Новые аппараты… не просто живые: они стирают различия между ЭВМ и человеческим мозгом...