Kendi kendine Giriş - Vascular Grafts

Vasüler greftler sentetik veya biyolojik konduits, özellikle de genişletilmiş politetrafluoropi (ePTFE) veya polinografi (Dacron) - cerrahisi önemli kısıtlamalarla karşı karşıya kalır.Bu, thrombojenik, enfeksiyon, intimal hiperplazisi, özellikle de genişleyen politetrafloropi (ePTFE) veya polinografi (Dacron) - insan hasarına karşı yapılan bir cerrahiye karşı-sıradiyazlık sağlar.

Kendi kendine özgü malzemeler kavramı, yapısal bütünlüğü, mühür mikrokırıklığı ve hatta dış müdahale olmadan yeniden üretebilen biyolojik dokular tarafından ilham verici.Bu yaklaşım, hastalık riskini azaltır ve vücut kendi iyileşme cevaplarını taklit ederek hasta sonuçları geliştirir.Bu makale tasarım stratejileri, malzeme, test yöntemleri ve gelecekteki zorlukları kendi gret yaşam tarzına genişletir.

Klinik Imperative for Self-Healing Grafts

Vascular greft başarısızlığı önemli bir klinik yükü olmaya devam ediyor. Son tahminlere göre, sentetik greftler için birincil patency oranları özellikle 1-6 vakaları ile rapor edilen% 50-60, ancak sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık moloz, gresyon veya gresyon, delaminasyon veya bir enfeksiyon gibi - özellikle de kötüleştirilmiş olarak da bildirilir.

Başarısız greftler için mevcut tedavi seçenekleri, trombozektomi, revizyon veya değiştirme içerir, ancak bu prosedürler kendi risklerini ve maliyetlerini taşır. Aynı şekilde, mikrokracks'e karşı tedavi eden ajanların bu manzarayı en erken aşamalarına hitap etmesinden dolayı, klinik ihtiyaçlar bu nedenle sadece akademik değil, doğrudan hemodiiyalize erişimden geri dönüşleri azaltacaktır.

Biyolojik İlham: Doğal Kan Gemilerinden Dersler

Doğal kan gemilerinin sofistike öz-eşot mekanizmaları vardır. Bir arter yaralı olduğunda, çevreleyen pürüzsüz kas hücreleri ve endotel hücreleri göç, proliferateji ve trombosit matrisleri ihlal etmek için ekstraktür. Bu süreçler, biyokimyasal sinyaller ve mekanik kopullar kan akışı ile sıkı bir şekilde düzenlenir.

Bu ilkeleri sentetik greftlere aktarmak, birkaç anahtar özelliği taklit etmek gerektirir: Birincisi, yaralanmayı tespit etmek için bir mekanizma; ikincisi, ajanları yerel olarak tamir etme yeteneği; ve dördüncü, biyolojik yenilenmeyi teşvik etme yeteneği (örneğin, sonsuzluk) sadece çatlakları dolduran pasif malzemelerdir, ancak daha gelişmiş sistemler doğal bir doku gibi doğal bir şekilde entegre eder.

Tasarım Kendi kendine Sahip Özellikler

Microcapsule-Based Healing Systems

En yaygın araştırılan stratejilerden biri, mikrokapıları, gret materyali içinde şifa ajanlar içeren gömmek veya çaprazlaştırmak içerir.Bir çatlak veya boksörlü bileşikler aracılığıyla, ajanlar rupture ve içeriklerini serbest bırakmak zorundadır, sonra polimerize veya çapraz bağlantılarını boşlukları doldurmalı. Ortak şifa ajanları, nem veya kan varlığı dahil eder.

Son zamanlarda yapılan çalışmalar, iki bölüm şifa sistemi (örneğin, monomer ve katalizör) ile oluşan mikrokapıları sağlam bir fiş oluşturmak için gösterdi.Sürücü baskı veya güç boyunca dağılabilir, bazı çalışmalarda% 80'i aşabilir. Challenges, prematüre bir sızıntıyı önler ve şifacının kendisini tetikleyebilmesini sağlar.

Stimuli-Responsive (Smart) Polimerler

Başka bir yaklaşım, polimerleri, intrinsically kapsüller için ihtiyaç olmadan zarara cevap verir. Bu malzemeler, damardan gresyon edilebilir bir koordinatör sistemlere (örneğin, Diels-Alder adducts, disulfide tahvilleri) ve supramolecular sistemleri (örneğin, hidrojen bağ, metal-ligand koordinasyon) tekrarlanabilir bir şekilde, polimer ağı ısıya maruz kalırken yeniden biçimlenebilir tahviller, pH değişiklikleri veya mekanik stres. Bazı sistemler, dinamik kovalent bağlar içerir.

Şekil-memory polimerleri, yakın programlanmış bir ışık aktivasyonunu geri alan bir alt sınıf akıllı malzemelerdir.In grets, deployment sonrası sözleşme veya genişleyerek çatlakları kapatabilirler. Ancak, eylem değeri sıcaklığı, yakın gelecekteki ışık aktivasyon ve indüktif ısıtmada termal hasarlardan kaçınmak için dikkatlice kontrol edilmelidir.

Bioaktif Kaplamalar ve Yüzey Modification

Kendi kendine özgüleme sadece mekanik olmak zorunda değildir. Bioaktif kaplamalar hücresel onarım süreçleri teşvik edebilir. Örneğin, heparin, büyüme faktörleri (örneğin, VEGF, FGF), veya nitric oksit (NO) bağışçılar trombositleri azaltabilir ve endotelyalizasyon ve progresyon zarar görürse, serbest bırakma sistemi bu faktörlerin alt rezervuarlarını ortaya çıkarabilir.

Katman-by-katlı montaj teknikleri, birden fazla biyoaktif moleküllerin kesin bir şekilde ayrıştırılmasına izin verir. Bazı kaplamalar, matrix metalloproteinazs (MMPs) incinmiş bir modadaki iyileşme ajanlarının serbest bırakılmasına yardımcı olur.Bu “akıllı” kaplama yaklaşımı, vücudun kendi yara-healing cascade ile yakından uyumlu.

Vasculara Scaffolds ve Hücreye Dayalı Stratejiler

Gelişen bir paradigma, otologal endotelyal progenitor hücreleri veya mesenchymal kök hücreleri ile grafi ve hücreyi örterek, hücreyi kapatan hücreler, kendi kendini kınayan bir hidrojekte eden bir hücreyi birleştirip, iki mekanik ve biyolojik onarım mekanizması sunar.

Kendi kendine özgü temel malzemeler - Vascular Grafts

Hidrojekler

Hidrojekteler, yüksek su içeriği ve tonable mekanik özellikleri ile, kan damarlarının ekstra hücreli matrisi ile yakından ilgili.En yüksek sulu hidroksijekte (PEG) tabanlı hidrojekteler özellikle popülerdir, çünkü biyo uyumlu, inert ve hipnoz ile bağlantılı olarak peptidlenebilirler (örneğin, RGD) veya hidroksitler dahil olmak için tekrarlanabilir devreler.

Alginate, hipnozik asit ve jelatin methariloyl (GelMA) da yaygın olarak incelenmiştir. GelMA Hidrogels, örneğin UV ışığı ile bağlantı kurabilir ve daha sonra ek foto-formatik reaksiyonlar yoluyla iyileşebilir.

Şekil-Memory Polimerleri (SMPs)

Polyurethane tabanlı sistemler gibi SMP, ısı, ışık veya ne zaman tetiklenen kalıcı bir şekle geçiş yapabilir. Bir gret, bir SMP kompakt bir formda konuşlandırılabilir ve sonra da bir hataya genişletilebilir.Kendi kendine özgü bir şekilde geçiş için, polimer zincirlerin ısıyı yeniden başlatması ve kristalleşmeden kaçınmaları için programlanabilir.

Biyodegradable Polimerler

Biyokapı (PCL) ve poliurettan (PU) gibi biyokapılı polimerler, ev sahibi dokular tarafından 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 yavaş bir şekilde dokuya güvenmelidir. Örneğin, bir PLGA greft ile birlikte bir araya gelir.

Supramolecular ve Elastomerik Malzemeler

Supramolecular, non-covalent etkileşimlerine (hidrojen bağlar, metal-ligan bağlar, host-guest kompleksleri) geri dönüşümlü ve oda sıcaklığında iyileşmeye izin verir. Örnekler, ureido pirimidinone (UPy)-canlı poliethers ve polibutadiene tabanlı sistemler gerektirir.Bu malzemeler, tekrarlanan hasarlardan sonra yüksek oranda yüksek oranda yüksek oranda fark yaratabilir ve kendilerini kendini-healize edebilir.

Kendi kendini test ve değerlendirme Grafts

Klinik çeviriden önce, öz-yazarlama greftleri titiz bir teste maruz kalmalıdır. [Dönetici:0)In vitro[[Dönetici: 1) Testler patlama basıncı ( ISO 71, çekme gücü, su tutma ve uyumluluk gibi mekanik özellikleri değerlendirmektir.

Biyokompatability assays include cytotoxicity (ISO 10993), hemoliz, plakalı adhesion ve peptal akış odaları hear stres ve test trombositleri ve yüzeydeki prodüktörleri ve prodüktörleri tahmin etmek için de değerlendirilmektedir.In vivo [Döndergiler, sıçanlar, tavşanlar, veya domuzlar, tavşanlar, ya da domuzlar – implante edilebilir.

Current Research and Case Studies

Örneğin, Kaliforniya Üniversitesi'nde bir ekip, Los Angeles, 1 mm'lik bir kapsülün (kısırda glycol) kopolimer gret'i iki bölüm silikon mühürleyicisi içeren bir koleratif modelinde, makroskopik kesmeden sonra iyileşmeye çalışan bir tavşan grubu geliştirdi; ilk 15 dakika içinde kapsülün 90 °C'lik bir kısmını geri kazanabildi.

Hidrogels alanında, Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, tekrarlanan iğne ve aşırılık ile birlikte, genetik olarak yeniden yapılanmaların yeniden tanımlanmasının potansiyelini iki katına çıkardı. Ancak, çoğu zaman kanıt-kondu aşamasında kalır ve klinik olarak yeniden yapılanma devam eder.

Ek okuma için, [[Üyetim:0) Ulusal Sağlık Enstitüleri, kendi kendine özgü uygulamalar için düzenli olarak test yöntemleri yayınladı. Başka bir değerli kaynak da, [[Üyetim:2.Derining Biomedical Materials)

Meydanlar ve Gelecek Yollar

Uzun Süreli Stability ve Durability

Kendi kendini kınayan özelliklerin greftin amaçlanan yaşam süresi üzerinde devam ettiğini (yıllar) tekrarlamak, sürekli hemodinamik stres altında implantasyondan sonra etkili bir şekilde devam edebilir.

Immune Rejeksiyon ve Inflammation

Herhangi bir yabancı malzeme - özellikle mikrokapsular veya etkisiz monomerler – bu riski kolayca azaltabilecek bir dış vücut müdahalesine yol açabilir. Kronik inflamasyonu, hangi hava durumu iyileştirme ve entegrasyon alanına yol açabilir. ultra-pure kullanarak, yüksek biyoakontsuz malzemeler ve bu riski hafifletebilir.

İmalat Scalability ve Consistency

Kendi kendini aşılamayın, yenidenroducible özellikleri ile klinik ölçeklendirmek zor. Microcapsule sentez, örneğin, boyut ve kabuk kalınlığı üzerinde sıkı kontrol gerektirir. Elektrospinning veya 3D baskı akıllı malzemelerin baskılanması, FDA gibi temel üretim için uygun olmalıdır.

Host Tound ile sorunsuz entegrasyon

Bir greft mekanik olarak iyileşirse, hücre infiltasyonuna izin veren veya doğal bir polimerle dolu bir iyileşme çatlakları hala doku mühendisliği ilkeleriyle karıştırabilir, trombozozisle hassas hale getirmeleri gerekir - gerçekten tekrarjeneratif gresyona izin veren göz ardı edilen bir yol gibi - reaktif olmayan gresyona karşı bir yol.

Düzenleme ve Klinik Yol yolları

Şu anda, hiçbir öz-healing vakt yasal onay aldı. Yol hemodiiyal erişim greftleri, hem de klinik denemeler yoluyla performans göstermeleri gerektirecektir. Daha az kritik pozisyonlarda kendi kendine yönelik standart test yöntemleri oluşturmak (örneğin, ASTM standartları) greperticiler için erken klinik uygulamalar, hemodiiyal erişim greftleri gibi yüksek riskli ayarlara odaklanacaktır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Mikrokapsular, akıllı polimerler veya biyoaktif kaplamalar, bağımsız olarak yapısal ve biyolojik işlevleri geri yüklemeye yardımcı olan malzemeler yaratırlar; önemli zorluklarla birlikte kalırken, bağışıklık uyumluluğu ve ev sahibi doku ile entegrasyon - son on yılın ilerlemeleri önemli ölçüde daha düşük maliyetlidir.

Daha derin keşifle ilgilenenler için, [[0)ACS Biyomalzeme Bilimi veamp; Mühendislik) sık sık kendi kendine özgü polimerler üzerinde araştırma yayınlar ve [[Dört:2OECD rapor yayınladı).