เคลือบป้องกันการเกิดลิ่มเลือดสำหรับรากฟันเทียม

พื้นหลัง

Valve vitia เป็นหนึ่งในโรคหัวใจและหลอดเลือดที่พบบ่อยที่สุด ในกรณีที่รุนแรงจะต้องเปลี่ยนวาล์วที่เป็นโรคด้วยอวัยวะเทียมทางชีวภาพหรือทางกล ในปี 2558 มีการถอดลิ้นหัวใจออกทั้งหมดประมาณ 14,000 ครั้งโดยเป็นส่วนหนึ่งของการผ่าตัดแบบเดิมและมากกว่า 15,000 ครั้งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนที่มีการบุกรุกน้อยที่สุดเช่น B. การปลูกถ่ายวาล์วหลอดเลือด Transcatheter (TAVI) หรือคลิป mitral แทนที่ [1]

ทางชีววิทยากับเครื่องจักรกล

ลิ้นหัวใจเชิงกลมีความทนทานมากกว่าการปลูกถ่ายทางชีวภาพ อย่างไรก็ตามไม่สามารถใช้ในลักษณะที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด แต่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของการดำเนินการทั่วไปเท่านั้น วัสดุเทียมของขาเทียมวาล์วเชิงกลยังส่งเสริมการก่อตัวของลิ่มเลือดอุดตันและทำให้การรักษาด้วยยาต้านการแข็งตัวของเลือดเป็นสิ่งจำเป็นตลอดชีวิต [2]

ขั้นตอนใหม่ช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดลิ่มเลือด

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวัสดุศาสตร์ที่ Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ได้พัฒนากระบวนการใหม่ในการเคลือบอวัยวะเทียมลิ้นหัวใจโดยความร่วมมือกับศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัย Schleswig-Holstein (UKSH) วิทยาเขตLübeck . สารเคลือบนี้มีศักยภาพในการลดความเสี่ยงของการเกิดลิ่มเลือด

พลาสติกกันเลือด

Polydimethylsiloxane (PDMS) มีมานานแล้วในรูปแบบพลาสติกกันเลือดที่สามารถลดความเสี่ยงของการเกิดลิ่มเลือดได้ อย่างไรก็ตาม PDMS นุ่มเกินไปที่จะผลิตวาล์วเลียนแบบที่ใช้งานได้และทนทาน ในทางกลับกัน Polyetheretherketone (PEEK) เป็นพลาสติกที่มีความเสถียรสูงซึ่งสามารถใช้ผลิตแผ่นปิดเลียนแบบที่แข็งแรงได้ ดังนั้นจึงมีแนวคิดที่จะผลิตวาล์วเลียนแบบที่มีแกนที่มั่นคงซึ่งทำจาก PEEK และเคลือบผิวด้วย PDMS อย่างนุ่มนวล

การเชื่อมต่อทางกายภาพ

ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับนักวิจัยในตอนนี้คือการยึดวัสดุทั้งสองอย่างแน่นหนากับคุณสมบัติที่เป็นปฏิปักษ์กัน เนื่องจากสารประกอบทางเคมีเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุแนวทางนี้จึงถูกตัดออกตั้งแต่เริ่มต้น นักวิจัยต้องมองหาวิธีการเชื่อมต่อทางกายภาพที่มั่นคง

การพันกันของพลาสติก

ทีมวิจัยสามารถทำได้โดยการทำให้พื้นผิวเรียบของโพลีเมอร์ PEEK หยาบขึ้นอย่างมากโดยใช้อนุภาคเซรามิกที่มีขนาดต่างๆ นักวิจัยใช้ PDMS เหลวกับพื้นผิว PEEK ที่ขรุขระซึ่งเจาะลึกเข้าไปในโพรง ด้วยวิธีนี้วัสดุทั้งสองสามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันได้อย่างแน่นหนา [3] ผลที่ได้คือพอลิเมอร์คอมโพสิต“ ที่ผสมผสานคุณสมบัติของสารทั้งสองเข้าด้วยกันอย่างลงตัว” ลีโอนาร์ดซีเบิร์ตซึ่งกำลังทำปริญญาเอกในคณะทำงาน“ วัสดุนาโนเชิงหน้าที่” ของ CAU อธิบาย

การทดสอบครั้งแรกมีแนวโน้ม

การทดสอบทางห้องปฏิบัติการครั้งแรกดำเนินการที่คลินิกสำหรับการผ่าตัดหลอดเลือดหัวใจและทรวงอกที่ UKSH วิทยาเขตLübeck พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเกล็ดเลือดน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญเกาะติดกับคอมโพสิตโพลีเมอร์ใหม่กว่าวัสดุที่ใช้ในการผลิตวาล์วเลียนแบบเช่นไทเทเนียมหรือชั้นคาร์บอนคล้ายเพชร ความยืดหยุ่นที่สูงขึ้นโดยเปรียบเทียบของคอมโพสิตโพลิเมอร์ชนิดใหม่เมื่อเทียบกับวัสดุทั่วไปยังสามารถช่วยให้สามารถฝังขาเทียมวาล์วเชิงกลได้น้อยที่สุดเป็นครั้งแรก

บทสรุปและมุมมอง

ศาสตราจารย์ Hans-Hinrich Sievers จาก UKSH อธิบายถึงความสำคัญที่ขั้นตอนใหม่นี้อาจมีได้สำหรับการเปลี่ยนลิ้นหัวใจว่า“ พลาสติกที่มีความยืดหยุ่นและแข็งแรงในเวลาเดียวกันอาจเป็นที่สนใจของวาล์วทรานส์คาเทอร์เตอร์ พวกมันถูกนำเข้าสู่ร่างกายโดยใช้วิธีการที่อ่อนโยนและรุกรานน้อยที่สุดโดยไม่ต้องผ่าตัดดังนั้นจึงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดวัสดุพิเศษ "