Biyodegradable Stents'e Tound Engineering Cihazları Olarak Giriş
Biyodegradable stents, angioplasty gibi müdahale prosedürlerini hemen sonra, geminin yeniden modellerini ve geri kalanını geri döndürerek, vücudun doğal şifa süreçleri ile entegre eden kronik komplikasyonların çoğunu ortadan kaldırır. Bu cihazlar, erkan tromboz, kronik inflamasyon ve mekanik yanlış kistleri yerel arterlerle desteklemek için mühendisler tarafından hemen hemen hemen yardımcı olur.
İşi bir kez vanishes'in yaptığı bir stent kavramı, on yıllardır araştırmacılar ve klinikler üzerinde yoğunlaşmıştır. Erken girişimler polimerler ve biyoabsorbable metaller için yoğunlaşmıştır, ancak son on beş yılda sadece, büyüyen bir çocuğun gemileri kalıcı bir implantı ağırlayamaz.
Bu makale, tasarım, malzemeler, klinik kanıtlar ve gelecekte biyodegrad edilebilir stillerin vasküler doku mühendisliği cihazları olarak potansiyelini araştırıyor. Bu stents fonksiyonunu, kalıcı alternatifler sunabilecekleri avantajları ve onları daha etkili hale getirmeye söz veren gelişmekte olan teknolojiler inceleyeceğiz.
Biyodegradable Stents Work: Degradasyon ve Tound Entegrasyonu
Çekirdeklerinde, biyodegrad edilebilir stentler geçici mekanik keşiflerdir. Balon kateter aracılığıyla dağıtımdan sonra, yeni duvar gemisine kadar gemiyi açık tutmak için yeterli radyyel kuvvet sağlamalıdırlar.Bu dönemde, tipik olarak üç ila altı ay içinde, veya diğer biyo-konaklar, polimer zincirleri hidrolyze veya metal iyonlar tarafından absorbe edilirler.
Örnek olarak, poli(L-lactic asit) iki ila üç yıl boyunca yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş polimer kompozisyonu, moleküler ağırlık, kristallik ve stent tasarımı. Örneğin, altı ila on iki ay içinde, yerel gaz formasyonu ve hızlı bir şekilde destek kaybı önlemek için dikkatli bir kontrol gerektirir.
Tcon entegrasyonu başka bir anahtar yönüdür. stent degrads, gemi duvarı yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş dış malzeme olmadan esnek, esnek arter bu cevabı önlemek için bu cevabın, aşırı neointimal hiperplasia ve restenosis ile aynı şekilde, ilaç-eluting kalıcı stentler depozisyon.
Biyodegradable Stents
Malzeme seçimi, biyodegrad edilebilir bir stentin klinik performansı belirlemenin en kritik faktörüdür: Malzemelerin çatışmaya hükmetmesi için yeterince güçlü olmalıdır, ancak yatmış anatomiye direnmek için yeterince esnek olmalıdır; yerel bir inflamasyona neden olmadan kontrol edilen bir orantalanmalıdır; ve toksik kalıntıları terk etmeden tamamen yeniden yapılmalıdır.
Biyodegradable Polimerler
PLLA, PGA, poli ( ⁇ -caprolactone) (PCL), ve kopolimerleri (örneğin, 2011 yılında CE işareti onay alan ve 2016 yılında onay alan (daha sonra piyasadan geri çekilen) PLLA, yüksek bir başlangıç gücü ve yavaş bir bozulma profilidir, ancak 150 μm'nin üzerindeki kalınlığını azaltabilir.
Magnezyum Alloyss Magnezyum
Magnezyum bazlı stents, Magmaris (Biotronik), tam olarak biyoabsorbable metal alternatif sunuyor. Magnezyum alaşımları (örneğin, magnezyum-yuzey alaşımı) vücut klorür zengin ortamda korozyon yoluyla küçültülüyor, böbreklerden kolayca silinmiş magnezyum iyonları.
Demir ve çinko alaşımları
Demir ve çinko alternatif biyoabsorbable metaller olarak araştırılıyor. Demir degradlar çok yavaş (yıllar), uzun vadeli destek için faydalı olabilir, ancak yerel toksisite endişeleri için manyetik özellikleri ve potansiyeli orta bozulma oranları ve iyi biyokompatlanabilirlik sunar, ancak araştırma hala önbellektir.
Biodegradable Stents Over Sürekli İmplants
Biyodegrad edilebilir stentler için klinik rasyoneldir. Kalıcı metalik stents, etkili olsa da, bu sınırlamaları birkaç şekilde ele alır.
- [FONT:0) Vasomotion'ın Tartışması: Bir kez, gemi normal kan akışını korumak ve hear stres anormalliğini azaltmak için yeniden kazanır.
- [FONT:0] Sürekli Yabancı Vücut: [Dönetici:[Dönetici:0) Sürekli Yabancı Vücut:[Dönetici:[Dönetici: 0) Kalıcı bir implantın yokluğu, geç aşama tromboz ve kronik yabancı tepki için nidusları ortadan kaldırır. Bu, özellikle de yaşam boyu çok fazla müdahale gerektiren daha genç hastalarda önemlidir.
- [FONT:0]Reintervention'ın geri kalanı: Yok bir stent, gelecekteki prosedürlerin -angioplasti, stenting veya atlama – metalik bir affoldun varlığıyla karmaşık değildir. Bu özellikle koroner bications ve küçük gemilerle ilgilidir.
- [FONT:0]MRI Compatability:[Dönetici:0) [Döneticileri olmayan biyodegradable stentler MRG üzerinde uygun olmayan sanatlar üreterek takip görüntülemeyi kolaylaştırır. Magnezyum stents ayrıca paslanmaz çelik veya kobalt-krohromium stents ile kıyasla düşük MRG sanatifactı gösterir.
- [FONT:0) Çok Geç Stent Thrombosis Riski: [Döneticileri bir yıl ötesinde küçük ama sürekli tromboz riski taşır. Biyodegradable stents bu riski bir kez daha ortadan kaldırmak için bir kez daha ortadan kaldırmayı hedefler.
Klinik Uygulamalar ve Kanıtlar
Biyodegrad edilebilir stentler için en kapsamlı klinik veriler koroner arter hastalığından gelir. Absorb biyoresorbable vaskaffold (BVS) özellikle de ABSORB II, III ve IV denemeleri dahil olmak üzere büyük rastgele deneylerde incelendi. Erken sonuçlar 2017 yılında piyasadan gelen Absorbiyodların geri çekilmesine yol açtı.
İkinci nesil polimer avcıları, everolimus veya sirolimus kaplamalarını kullanarak ve inceler strutları (100 μm'ye kadar), şimdi klinik denemelerde ve MeRes-100 (Meril Life Sciences) ve Fantom (REVA Tıp) umut verici erken sonuçlar gösteriyor. Magnezyum tabanlı Magmaris BIOSOL-II ve III denemelerinde, düşük düşük hedef lesion başarısızlık oranlarında ve kesin olmayan trombozlar, uygun hastalarla uygun şekilde modern kalıcı stentlere kıyasla karşılaştırılabiliyor.
Koroner arterlerinin ötesinde, biyodegrad edilebilir stentler SFA'daki optik ve magnezyum tıkanıklığı için araştırılıyor, aynı zamanda kırık ve erken reparatorluk ile zorluklar da gösteriyor; büyüyen çocuklar, gemi çapında kaybolan biyodegrad edilebilir bir cihaz gerektiriyor; birkaç yıl sonra tekrarlanan polimer ve magnezyum stentleri erken bir şekilde yeniden çekilme veya cerrahiye ihtiyaç duyduklarını fark eder.
Meydanlar ve Sınırlar
Potansiyellerine rağmen, biyodegrad edilebilir stents, yaygın kabul edilen önemli engellerle karşı karşıyadır.
Mekanik Güç ve Strut Kalınlık
Biyodegradable polimerler doğal olarak kalıcı metallerden daha düşük radyel güce sahiptir. Bu özellikleri telafi etmek için erken stentler (150-160 μm), tromboz ve lesion geçiş profili arttı. alaşımlar daha yüksek güç sunar, ancak iyileşmeden önce destek alır.
Degradasyon Kontrolü
Ensuring öngörülebilir ve üniforma in vivo zordur. Yerel pH, enzim aktivitesi, mekanik stres ve hasta comorbidities, rekonsiyonların faydalarını yavaşlatabilir, ancak yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaşlama ürünlerine cevap verir - özellikle hızlı büyüyen polimerler - özellikle de sertleştirici geri kalanırozis.
Thrombosis Risk
İlk nesil biyodegrad edilebilir stents, daha yüksek sayıda scaffold tromboz (bazı denemelerde% 3'e kadar) metalik ilaç kullanan stentlere kıyasla, bu kısmen kalın strutlar ve yetersiz anti-proliferatif ilaç salıvermeleri nedeniyle.
Üretim ve Maliyet
Biyodegrad edilebilir stillerin azaltılması, malzemenin bozulması ve verimsiz hale getirilmesinden daha karmaşık ve maliyetlidir. Temiz oda koşulları, hassas polimer işleme (örneğin, mikronjeksiyon veya lazer kesim), ve malzeme azaltımı olmadan sterilizasyon. skalar ölçeklenebilir ve rekabetçi fiyatlarda üretilinceye kadar, kullanımları sınırlı kalabilir.
“Biyürül edilebilir stillerin vaadi sadece ortadan kalkmış değil – sağlıklı, işlevsel bir arterin geride bıraktığıdır. Zorluk tam olarak doğru zamanda ortadan kaybolduğunu emin olmak.” – Dr. John A. Ormiston, müdahale araştırmacısı ve erken Absorb araştırmacı
Gelişen Teknolojiler ve Gelecek Yollar
Biyodegrad edilebilir stentlerde araştırma, ufukta birkaç umut verici yenilikle hızlanıyor.
Uyuşturucu-Eluting ve Bioaktif Kaplamalar
Kontrollü ilaç serbestliği ile biyodegrad edilebilirliği önemli bir alandır. Sonraki nesil stentler, endotelyal progensiyonel hücreleri geri dönüşümleri hızlandırmaya, trombosit riskini on haftadan aylar sonra azaltmaktadır.
Hasta-Specific Design ve 3D Printing
3D baskı ve hesaplama modellemede ilerlemeler, hastaya özgü stent geometrileri etkinleştirir, bireysel anatomi ve lesion özellikleri için optimize edilir. 3D-printed biodegradable stents değişken strut kalınlığı, radial sertlik gradyanları ve hatta mikro-pirikler doku ovuşturmayı teşvik edebilir, ancak düzenleyici ve üretim engelleri umut vericidir.
Kompozit ve Nanoyapılı Malzeme
Biyoaktif cam, hidroxyapatite veya nano ölçekli takviye fiberleri ile donatmak mekanik özellikleri geliştirip doku entegrasyonunu artırabilir. Örneğin, PLLA, magnezyum oksit nanopartikülleri ile güçlendirilen ve daha hızlı bir şekilde endotelizasyon hayvan modellerinde gösterir.Bu kompozitler radyal kuvvetten ödün vermeden zayıflayabilir.
Akıllı Degradasyon ve İzleme
Araştırmacılar, sinyalin bozulması gibi değiştiğini değiştiren gömülü sensörler veya radyopak işaretleriyle gelişmektedir, kliniklerin MRG veya X-ray aracılığıyla rehidrasyonal olmayan bir şekilde izlemelerine izin verebilirler. Böyle “akıllı stentler”, hastaya özel olarak takip ve komplikasyonların erken tespitini bildirebilir.
Genişleyen Klinik Indications
Koroner ve periferik arterlerin ötesinde, biyodegradable stentler, non-vasküler mezunlarda, amanhra ve safra tıkanıklığı gibi büyümeleri test ediyorlar.Bu ayarlarda, göç gibi uzun vadeli komplikasyonları çözme yeteneği, hiperplasia ve taş formasyon olarak test edilebilir.
Sonuç: Vascular Tound Engineering
Biyodegradable stents, özellikle trombozların prensiplerini taklit eder: Vücutların kendi onarım süreçlerine rehberlik ederken geçici mekanik destek sağlar, sonra kaybolur, tamamen işlevsel, yerli bir tekne. İlk nesil cihazlarla karşılaşılırken, özellikle trombozitler ile, özellikle de trombozların yeni bir dalgasını daha iyi bir şekilde geliştirmeleri ve etkili bir şekilde iyileştirmeleri konusunda bilgi edindiler.
Yaygın kabul yolu sağlam klinik denemeler, üretim iyileştirmeleri ve dikkatli hasta seçimi gerektirecektir. Ancak yörünge açık: nüfus yaşı ve kardiyovasküler hastalık dünya çapında ölüm nedeni olarak, bu tür müdahalelere ihtiyaç duyar, ancak normal bir şekilde değişebilir. Biyodegrad edilebilir stentler, doku mühendisliği cihazları olarak, bu ideale doğru bir yol sunar.
[FONT:0)Key Referanslar ve Daha Fazla Okuma:).
- [FONT=0)Ormiston JA, Serruys PW. Bioresorbable vaskaffolds: klinik kanıtlar ve gelecekteki yönler.]Ücretsiz Kartiovasc Interv[D:236; 10(9):e005236.[03]
- [FONT:0)FDA, Absorb BVS (arşist) için onaylanmış bilgi (Dönetici)) - düzenleyici yol ve pazarlama sonrası çalışma gereksinimlerine ayrıntılı olarak bilgi verin.
- [FONT=0)Haude M, Ince H, Abizaid A, et al. 5 yaşındaki BIOSOLVE-II çalışmasının Magmaris magnezyum biyoresorbable scaffold... )
- [FONT=0)Yadav S, et al. Biodegradable Metaller for kardiyovasküler stents: temel kavramlardan klinik uygulamalara.ETHFLT:1)Nat Rev Mater). 2020;5:622-638.[D][Dönetici biyoabsorbable malzemeler için mükemmel bir genel bakış.