Покриття проти тромбозу для імплантації клапанів

фон

Клапан вітії є одними з найбільш поширених серцево-судинних захворювань. У важких випадках хворий клапан повинен бути замінений на біологічний або механічний протез. У 2015 році загалом було видалено близько 14 000 клапанів серця в рамках звичайної операції і трохи більше 15 000 в рамках малоінвазивної процедури, наприклад B. Імплантація транскатетерного аортального клапана (TAVI) або мітральний затиск, замінений [1].

Біологічний проти механічного

Механічні клапани серця є довговічнішими, ніж біологічні імплантати. Однак їх не можна використовувати мінімально інвазивно, а лише як частину звичайної операції. Штучні матеріали механічних протезів клапана також сприяють утворенню тромбів і роблять необхідною терапію антикоагулянтами протягом усього життя [2].

Нова процедура знижує ризик тромбозу

Група вчених з Інституту матеріалознавства при Крістіан-Альбрехтс-Університеті Цюль (CAU) зараз розробила новий процес покриття механічних протезів серцевих клапанів у співпраці з Університетським медичним центром Шлезвіг-Гольштейн (UKSH), кампус Любека . Це покриття може зменшити ризик тромбоутворення.

Крововідштовхувальний пластик

Полідиметилсилоксан (PDMS) вже давно доступний як крововідштовхувальний пластик, який може зменшити ризик тромбоутворення. Однак PDMS занадто м'який, щоб створювати функціональні та довговічні імітаційні клапани. Поліетеретеркетон (PEEK), навпаки, є високостійким пластиком, який може бути використаний для виготовлення міцних імітаційних заслінок. Тому ідея полягала в тому, щоб виготовити імітаційний клапан зі стійким сердечником з PEEK та м’яким покриттям з PDMS.

Фізичний зв’язок

Зараз великим викликом для дослідників було міцне зв’язування двох матеріалів із протилежними властивостями. Оскільки хімічна сполука змінює поверхню матеріалу, цей підхід з самого початку був виключений. Дослідникам довелося шукати стабільний спосіб фізичного зв’язку.

Переплутування пластмас

Дослідницька група досягла цього, надзвичайно загрубівши гладку поверхню полімеру PEEK, використовуючи керамічні частинки різних розмірів. Дослідники застосували рідкий PDMS до нерівної поверхні PEEK, яка проникала глибоко в порожнини. Таким чином, обидва матеріали можна було міцно зчепити [3]. В результаті вийшов полімерний композит, "який ідеально поєднує властивості двох речовин", пояснює Леонард Зіберт, який робить докторську ступінь у робочій групі "Функціональні наноматеріали" в CAU.

Перші тести перспективні

Перші лабораторні дослідження були проведені в Клініці серцево-грудної та судинної хірургії при UKSH, кампус Любека. Вони показали, що значно менше тромбоцитів крові прилипає до нового полімерного композиту, ніж до матеріалів, які вже використовуються для виготовлення імітаційних клапанів, таких як шари титану або алмазоподібного вуглецю. Порівняно більша гнучкість нового полімерного композиту порівняно зі звичайними матеріалами також може вперше забезпечити мінімально інвазивну імплантацію механічних протезів клапанів.

Висновок та перспективи

Професор Ганс-Гінріх Зіверс, UKSH, пояснює важливість, яку нова процедура може мати для заміни серцевих клапанів: «Пластичні, гнучкі та одночасно міцні пластики можуть представляти особливий інтерес для так званих транскатетерних клапанів. Вони вводяться в організм щадним, малоінвазивним методом без хірургічного втручання, і тому вони повинні відповідати спеціальним вимогам до матеріалу ”.