Αντι-θρόμβωση επίστρωση για εμφυτεύματα βαλβίδων

Ιστορικό

Η βαλβίδα vitia είναι από τις πιο συχνές καρδιαγγειακές παθήσεις. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η ασθενής βαλβίδα πρέπει να αντικατασταθεί με βιολογική ή μηχανική πρόσθεση. Το 2015, αφαιρέθηκαν συνολικά περίπου 14.000 καρδιακές βαλβίδες ως μέρος μιας συμβατικής επέμβασης και μόλις πάνω από 15.000 ως μέρος μιας ελάχιστα επεμβατικής διαδικασίας, όπως Β. Η εμφύτευση της αορτικής βαλβίδας του καθετήρα (TAVI) ή του μιτροειδούς κλιπ, αντικαταστάθηκε [1].

Βιολογική έναντι μηχανικής

Οι μηχανικές βαλβίδες καρδιάς είναι πιο ανθεκτικές από τα βιολογικά εμφυτεύματα. Ωστόσο, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ελάχιστα επεμβατικό τρόπο, αλλά μόνο ως μέρος μιας συμβατικής λειτουργίας. Τα τεχνητά υλικά των μηχανικών προσθετικών βαλβίδων προάγουν επίσης το σχηματισμό θρόμβων και καθιστούν απαραίτητη τη δια βίου θεραπεία με αντιπηκτικά [2].

Η νέα διαδικασία μειώνει τον κίνδυνο θρόμβωσης

Μια ομάδα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Επιστήμης Υλικών στο Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) έχει αναπτύξει τώρα μια νέα διαδικασία για την επίστρωση μηχανικών προσθετικών καρδιακών βαλβίδων σε συνεργασία με το Πανεπιστημιακό Ιατρικό Κέντρο Schleswig-Holstein (UKSH), στην πανεπιστημιούπολη Lübeck . Αυτή η επικάλυψη έχει τη δυνατότητα να μειώσει τον κίνδυνο θρόμβωσης.

Πλαστικό απωθητικό του αίματος

Το πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο (PDMS) είναι από καιρό διαθέσιμο ως ένα απωθητικό πλαστικό που μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο θρόμβωσης. Ωστόσο, το PDMS είναι πολύ μαλακό για να παράγει λειτουργικές και ανθεκτικές βαλβίδες απομίμησης. Η πολυαιθεροαιθεροκετόνη (PEEK), από την άλλη πλευρά, είναι ένα πολύ σταθερό πλαστικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ανθεκτικών απομιμητικών πτερυγίων. Η ιδέα ήταν συνεπώς να παραχθεί μια απομίμηση βαλβίδας με έναν σταθερό πυρήνα από PEEK και μια μαλακή επίστρωση από PDMS.

Φυσική σύνδεση

Η μεγάλη πρόκληση για τους ερευνητές τώρα ήταν να συνδέσουν σταθερά τα δύο υλικά με τις αντίθετες ιδιότητες. Δεδομένου ότι μια χημική ένωση αλλάζει την επιφάνεια του υλικού, αυτή η προσέγγιση αποκλείστηκε από την αρχή. Οι ερευνητές έπρεπε να αναζητήσουν μια σταθερή μέθοδο φυσικής σύνδεσης.

Μπλέξιμο των πλαστικών

Η ερευνητική ομάδα το πέτυχε με εξαιρετικά τραχύτητα της λείας επιφάνειας του πολυμερούς PEEK χρησιμοποιώντας κεραμικά σωματίδια διαφόρων μεγεθών. Οι ερευνητές εφάρμοσαν υγρό PDMS στην ακανόνιστη επιφάνεια PEEK, η οποία διείσδυσε βαθιά μέσα στις κοιλότητες. Με αυτόν τον τρόπο, και τα δύο υλικά θα μπορούσαν να συνδέονται σταθερά μεταξύ τους [3]. Το αποτέλεσμα ήταν ένα πολυμερές σύνθετο «που συνδυάζει ιδανικά τις ιδιότητες των δύο ουσιών», εξηγεί ο Leonard Siebert, ο οποίος κάνει το διδακτορικό του στην ομάδα εργασίας «Λειτουργικά νανοϋλικά» στο CAU.

Τα πρώτα τεστ υπόσχονται

Οι πρώτες εργαστηριακές εξετάσεις πραγματοποιήθηκαν στην Κλινική Καρδιοχειρουργικής και Θωρακικής Αγγειοχειρουργικής στην πανεπιστημιούπολη UKSH, Lübeck. Έδειξαν ότι σημαντικά λιγότερα αιμοπετάλια προσκολλώνται στο νέο πολυμερές σύνθετο από ότι σε υλικά που χρησιμοποιούνται ήδη για την κατασκευή απομιμήσεων βαλβίδων, όπως τιτανίου ή διαμαντιών σαν στρώματα άνθρακα. Η συγκριτικά υψηλότερη ευκαμψία του νέου πολυμερούς σύνθετου υλικού σε σύγκριση με τα συμβατικά υλικά θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει την ελάχιστα επεμβατική εμφύτευση μηχανικών προθέσεων βαλβίδων για πρώτη φορά.

Συμπέρασμα και προοπτικές

Ο καθηγητής Hans-Hinrich Sievers, UKSH, εξηγεί τη σημασία που μπορεί να έχει η νέα διαδικασία για την αντικατάσταση καρδιακής βαλβίδας: «Τα πλαστικά που είναι εύκαμπτα και στιβαρά ταυτόχρονα θα μπορούσαν να έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις λεγόμενες βαλβίδες διακαθετήρα. Εισάγονται στο σώμα χρησιμοποιώντας μια ήπια, ελάχιστα επεμβατική μέθοδο χωρίς χειρουργική επέμβαση και επομένως πρέπει να πληρούν τις ειδικές απαιτήσεις υλικού ».