Venttiili-implanttien tromboosinestopinnoite

tausta

Valve vitia on yleisimpiä sydän- ja verisuonitauteja. Vaikeissa tapauksissa sairas venttiili on korvattava biologisella tai mekaanisella proteesilla. Vuonna 2015 yhteensä noin 14 000 sydänventtiiliä poistettiin osana tavanomaista toimintaa ja hieman yli 15 000 sydänventtiiliä osana vähän invasiivista menettelyä, kuten B. Transkatetrisen aortan venttiilin implantointi (TAVI) tai mitraaliliitin, korvattu [1].

Biologinen vs. mekaaninen

Mekaaniset sydänventtiilit ovat kestävämpiä kuin biologiset implantit. Niitä ei kuitenkaan voida käyttää minimaalisesti invasiivisella tavalla, vaan vain osana tavanomaista toimintaa. Mekaanisten venttiiliproteesien keinotekoiset materiaalit edistävät myös trombien muodostumista ja tekevät elinikäisen hoidon antikoagulanteilla välttämättömiä [2].

Uusi menettely vähentää tromboosiriskiä

Christian-Albrechts-Universität zu Kielin (CAU) materiaalitieteen instituutin tutkijoiden ryhmä on nyt kehittänyt uuden prosessin mekaanisten sydänventtiiliproteesien päällystämiseen yhteistyössä Schleswig-Holsteinin yliopiston lääketieteellisen keskuksen (UKSH), Lyypekin kampuksen kanssa. . Tämä pinnoite voi vähentää tromboosiriskiä.

Veria hylkivä muovi

Polydimetyylisiloksaania (PDMS) on pitkään ollut saatavana verta hylkivänä muovina, joka voi vähentää tromboosiriskiä. PDMS on kuitenkin liian pehmeä tuottamaan toimivia ja kestäviä imitointiventtiilejä. Polyeetterieetteriketoni (PEEK) on toisaalta erittäin stabiili muovi, jota voidaan käyttää kestävien jäljitelmäläppien valmistukseen. Ajatuksena oli siis tuottaa imitointiventtiili, jossa on vakaa PEEK -ydin ja pehmeä PDMS-pinnoite.

Fyysinen yhteys

Tutkijoiden suuri haaste oli nyt sitoa molemmat materiaalit vastakkaisiin ominaisuuksiin. Koska kemiallinen yhdiste muuttaa materiaalin pintaa, tämä lähestymistapa suljettiin alusta alkaen. Tutkijoiden oli etsittävä vakaa fyysinen yhteysmenetelmä.

Muovien sekoittuminen

Tutkimusryhmä saavutti tämän karhentamalla PEEK-polymeerin sileää pintaa käyttämällä erikokoisia keraamisia hiukkasia. Tutkijat levittivät nestemäistä PDMS: ää rosoiseen PEEK-pintaan, joka tunkeutui syvälle onteloihin. Tällä tavalla molemmat materiaalit voidaan kiinnittää tiukasti yhteen [3]. Tuloksena saatiin polymeerikomposiitti, joka "yhdistää ihanteellisesti näiden kahden aineen ominaisuudet", kertoo tohtorin tutkinto CAU: n "Functional Nanomaterials" -työryhmässä Leonard Siebert.

Ensimmäiset testit lupaavia

Ensimmäiset laboratoriotestit tehtiin Lyypekin kampuksella UKSH: n sydän- ja rintakehän verisuonikirurgian klinikalla. Ne osoittivat, että merkittävästi vähemmän verihiutaleita tarttuu uuteen polymeerikomposiittiin kuin materiaaleihin, joita jo käytetään imitointiventtiilien valmistamiseen, kuten titaani- tai timanttimaiset hiilikerrokset. Uuden polymeerikomposiitin suhteellisen suurempi joustavuus verrattuna tavanomaisiin materiaaleihin voisi myös mahdollistaa mekaanisten venttiiliproteesien minimaalisen invasiivisen implantoinnin ensimmäistä kertaa.

Päätelmät ja näkymät

Professori Hans-Hinrich Sievers, UKSH, kertoo uuden menettelyn tärkeyden sydänventtiilien vaihdossa: ”Muovit, jotka ovat joustavia ja kestäviä samanaikaisesti, voivat kiinnostaa erityisesti ns. Transkatetriventtiilejä. Ne tuodaan kehoon kevyellä, minimaalisesti invasiivisella menetelmällä ilman leikkausta, ja siksi niiden on täytettävä erityiset materiaalivaatimukset ”.

!-- GDPR -->