Kanamayı Durduran Nanojel
Bazı bitkilerin kökleri de, bakteriler tarafından oluşturulan ve bitkinin metabolik fonksiyonlarını düzenleyen jellerle kaplıdır.
Hemostaz, kısaca kanamanın durdurulması, gerek ameliyatlarda, gerekse önemli bir travmadan sonra hayati açıdan bir gereklilik olarak karşımıza çıkmaktadır. İkincil bir hasara neden olmaksızın kanamayı durdurmak için birkaç etkin yöntem vardır. Günümüzde medikal teknolojiye yeni olanaklar sunan nanoteknoloji yaklaşımı, çok kısa sürede kanamayı durduracak ilginç bir malzeme (nanojel) geliştirerek olaya yeni ve çarpıcı bir boyut getirmektedir. Zhang ve grubu, nanoölçekte, biyobozunur bir jele kendiliğinden organize olabilen peptid moleküllerine ait çözeltinin çok kısa sürede (10-15 saniye) kanamayı durdurduğunu gözlemlediler. Kemirgenlerin beyin, omurilik, femoral arter, karaciğer ve derisindeki yaralara doğrudan uygulanarak nanofiber (nanolif) formunda bir bariyer oluşturan bu jel insanlarda da aynı şekilde işlev gösterirse binlerce hayatı kurtaracak ve çoğu kez ameliyatların çok daha kolay yapılmasını sağlayacaktır.
Bu makalede öncelikle hemostaz tanımlanacak, hemostatik ajanlardan ve yöntemlerden bahsedilecektir. Ardından jel yapılar hakkında bilgi verilip nanojelin özellikleri ve etkinliğine değinilecektir.
Hemostaz (Hemostasis) nedir?
Hasara uğramış kan damarlarından kan akışının engellenmesi “hemostaz” olarak adlandırılır. Hemostazın nasıl gerçekleştiğini inceleyelim: Kan damarı hasara uğradığında öncelikle trombositler (diğer adıyla plateletler) hasarlı bölgeye yapışır, kümeleşir ve ardından “fibrin” oluşur. Fibrin, kan plazmasında bulunan ve çözünebilen bir protein olan fibrinojenin trombin ile etkileşmesi sonucu dönüştüğü çözünmeyen yapıdır. Trombin bir enzimdir, fakat kanda trombin halinde değil, inaktif bir enzim olan protrombin halinde bulunur ve Ca++ iyonları ve bazı faktörlerin etkisi ile trombin haline dönüşür. Fibrin ince iplikçikler halinde bir ağ oluşturur. Bu iplikçikler çok yapışkan olup, birbirlerine, kan hücrelerine, dokuya yapışır ve hemostazı sağlarlar. Fibrin iplikleri ve aralarında tutunmuş kan hücreleri “pıhtı”yı meydana getirirler. Pıhtı yavaş, yavaş sıkışır ve başlangıçtaki hacminin yüzde 40’ı kadar küçülür. Böylece damardaki zedelenmiş bölge kapatılır. Kısaca özetlersek, kan damarı hasara uğradığında ilk reaksiyon hasarın olduğu yerde kan damarının büzülmesidir ki trombositlerden salınan seratonin maddesi bu mekanizmada etkendir. Büzülme sonucunda kanın damar dışına akışı durdurulur ya da azaltılır, böylelikle kan pıhtılaşır ve damardaki hasarlı bölgeyi kapatır. Hemostaz için hem kan damarlarının büzüşme yeteneğine sahip olması, hem de pıhtılaşmanın normal biçimde gerçekleşebilmesi gerekmektedir. Hemostazın sağlanması özellikle ameliyatlar sırasında ve çeşitli travmalardan sonra hayati önem taşımaktadır. Cerrahlar bu amaçla basınç uygulaması, yakma (ya da dağlama), bağlama ve çeşitli hemostatik ajanların kullanımı gibi çeşitli yöntemleri uygulamaktadırlar. Günümüzde kullanılan hemostatik ajanlar ve yöntemler 3 temel grupta incelenebilir: Kimyasal ajanlar, termal yöntemler ve mekaniksel yöntemler. Kimyasal ajanlar kanın pıhtılaşma aktivitesini değiştirirler ya da damarları büzücü ajan olarak kullanılırlar. Örneğin tromboxane A2 olarak bilinen madde, kan damarlarının büzüşmesine neden olur, böylelikle kan akışını azaltır ve pıhtılaşmayı hızlandırır. Termal cihazlar; elektrot, lazer ya da ısı kullanarak “yakma” işlemini gerçekleştirirler. Ayrıca, uygulandığında ekzotermik (ısı veren) olarak reaksiyona girerek, standart yakma cihazlarının yaptığı etkiyi gösterebilen çeşitli ajanlar da vardır. Mekanik yöntemler ise basınç etkisiyle ya da damarı bağlayarak kan akışını yavaşlatırlar. Ayrıca, bu yöntemlerin birlikte kullanıldığı tedaviler de mümkündür. Hem kimyasal, hem de mekanik etkileri kullanarak geliştirilen hemostat, akışkanı absorplayıp şişer, böylece kan akışını yavaşlatan bir basınç oluşturur ve bu da pıhtılaşmaya izin verir. Diğer bir hemostat ise fibrinojen, trombin ve kalsiyum içeriğinden “fibrin glue” üretir ki bu da “yapay pıhtı” olarak davranır.
Yazının devamı Popüler Bilim Dergisi’nde…