Dans leur étude, publiée dans Small Methods , l'équipe a présenté un dispositif magnétique extracorporel de nettoyage du sang cliniquement applicable utilisant des nanoparticules magnétiques (MNP) enveloppées par des nanovésicules dérivées de globules rouges (RBC-MNV).

Utilisant des nanoclusters superparamagnétiques (SPNC), la nouvelle méthode est capable d'éliminer rapidement et efficacement les substances pathogènes et liées aux agents pathogènes qui provoquent la septicémie. Les résultats de leurs expériences précliniques ont également validé l'utilité clinique de leur méthode de nettoyage du sang basée sur la SPNC en traitant des modèles porcins bactériémiques mortellement infectés qui présentent des caractéristiques physiologiques similaires à celles des humains.

"Notre étude met en évidence la réduction significative des agents pathogènes dans le sang et dans les principaux organes, ainsi que l'amélioration des paramètres hémodynamiques et hématologiques, suivie par la préservation et la restauration des fonctions des principaux organes", a noté le professeur Kang.

"De plus, il a été possible d'éliminer efficacement un large éventail d'agents pathogènes et d'agents inflammatoires dans le sang et les principaux organes sans diagnostic préalable, conduisant à un effet thérapeutique révolutionnaire."

La septicémie est une réponse inflammatoire systémique anormale à une infection, qui amène le système immunitaire à attaquer les tissus et entraîne une inflammation et des lésions potentielles des organes. Cependant, il n'existe actuellement aucun traitement pharmacologique efficace contre la septicémie.

Dans une étude précédente menée en 2022, le professeur Kang et son équipe de recherche ont développé une technologie similaire utilisant des MNP récupérateurs enveloppés par des nanovésicules dérivées de cellules sanguines (MNV), qui éradiquent magnétiquement une gamme extrême d'agents pathogènes dans un circuit extracorporel.

Cependant, la technologie développée dans l’étude précédente présentait des limites techniques dans la pratique clinique, ce qui rendait difficile la purification de plusieurs litres de sang extracorporel en raison d’un faible taux de magnétisation. La technologie a également montré des limites techniques dans la pratique clinique réelle. Il était difficile de nettoyer plusieurs litres d'échantillons de sang extracorporel en raison de la faible susceptibilité magnétique, une force attirée par un champ magnétique externe.

L’équipe a effectué des calculs théoriques pour déterminer la taille et la distribution des MNP nécessaires pour purifier le sang des patients adultes en une heure et a identifié les valeurs optimales. En développant une nouvelle méthode de synthèse hydrothermale, ils ont pu synthétiser des SPNC avec un taux de magnétisation et une uniformité des particules améliorés.

Ils ont en outre validé l'utilité clinique de leur méthode de nettoyage du sang basée sur SPNC en traitant des porcs modèles bactériémiques mortellement infectés. Il a également été confirmé que leur dispositif extracorporel peut rapidement capturer et séparer magnétiquement un large éventail d'agents pathogènes à des débits sanguins élevés (>6 L h ⁻¹ ) dans un modèle de sepsie porcine.

"La technologie nouvellement développée pour synthétiser des nanoparticules superparamagnétiques offrira également des avantages dans les évaluations de sécurité en minimisant les effets secondaires, garantissant qu'aucune nanoparticule magnétique ne reste dans le sang du patient", ont déclaré le premier auteur Sung Jin Park, le chercheur Suhyun Kim et In Won Park. P>

"Nous prévoyons de certifier et de mettre en œuvre des dispositifs médicaux afin que cette technologie puisse être utilisée dans le domaine médical", a déclaré le professeur Kang. "En développant un nouveau concept de technologie de traitement des maladies infectieuses qui peut être utilisé comme stratégie de sécurité sanitaire pour répondre aux épidémies de maladies infectieuses nouvelles et mutées, nous visons à éliminer divers types d'agents pathogènes sans diagnostic préalable."