Vascular greftler, hastalıklı arterleri değiştirmek veya atlamak için yapay konduits olarak hizmet eder, ancak uzun vadeli başarı, yerel gemilerle temel mekanik bir yanlış uyum sağlar. Sağlıklı arterler olağanüstü uyum sergiler - akciğer kanaması, neointimal hiperplasia için kritik olan ve gerçek bir perfüzyon gerektiren bir gresyona uygun olmayan bir şekilde tekrarlamalar için tutarlı bir şekilde teşvik etmek için bir cascadesssssssiyonel cevaplarını teşvik eder.

Cardiovascular Health'de Arterial Uyumunun Eleştirel Rolü

Arterial uyumluluğu, genellikle gemi hacmindeki değişim olarak basınçtaki değişime göre ölçüldü (345V/345P), büyük elastik arterlerin aorta ve büyük şubelerinin sistolik ejeksiyonun enerjisini absorbe etmesi ve serbest bırakılması için dinamik bir özelliktir.Bu Rüzgarkessel etki, kalpten daha sürekli bir akışa kadar olan ısıtılmadaki yüksek basınçlı basıncın basıncındaki yüksek orandan korunmasıdır.

Uyum kaybı - daha önce dalga ve merkezi sistolik basıncının artması - benimocardal hipertrofi gibi yaşlanma ve hastalıkların bir belirtisi, koroner perfüzyonu beyin ve böbreklerde kesintiye uğraması gerekir. Önemli olarak, yerel arterlerin uyumu statik değildir; kan basıncı, yumuşak kas yükümün bozulması ve hatta herhangi bir sentetik grebün deliği bozmaması gerekir.

Uyum Yanlış Dakika Problemi: Neden Geleneksel Graftlar Başarısız

Dacron (polipit fephthalate) veya genişletilmiş politetrafluororetin (ePTFE) öncelikle güç ve dayanıklılık için tasarlanmıştı, elastik olmayan bir özellik sergiler, yaş ve damar yatağına bağlı olarak.Bu yıldızk yanlış bir uyum yaratırken, 0.05-% / mmHg -% 0,5-% / ssiyonel bir dizi sert bir şekilde sabit bir şekilde sabit bir şekilde sabit bir şekilde sabitlenir.

  • [FONT:0]Intimal hiperplasia:[Dönetici:[Dönetici: 1) Bu türdeki rahatsız akış ve döngüsel çizgiler, endotel hücreleri ve düzgün kas hücreleri, lumenleri tetikleyen ve göçü tetikler.
  • [FONT:0)Altered hemodynamics:) Abrupt, distenzibilitede değişiklikler akış Ayrılığı, recirculation bölgeleri ve plakalı agresyon ve tromboz oluşumu teşvik eden düşük stres bölgeleri.
  • [FONT:0) Karşılaştırmalı yorgunluk:[Dönetici: 0,0) Yönelmedeki döngüsel yükleme, grecence, aneurysm formasyona yol açabilir, hatta gret-artery kaviminde zamanla gret rupture.
  • [FONT:0) İLGİLİ: [FONT:0] · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Bu komplikasyonlar özellikle küçük hanedanlık greftlerde (<6 mm) ağırdır, örneğin koroner arterleri için kullanılanlar, hasat veya hastalık nedeniyle uygun venler.Bu ayarlardaki mevcut sentetik greftler, özellikle de uyumsuz bir şekilde 30-50% olarak düşükdür - sonraki nesil için uygun olmayan bir tasarım kriteri için daha iyi performans gösterir.

Mühendislik uygunluk-Matched Vascular Grafts için Stratejiler

Malzeme Seçme ve İnovasyon

Temel polimer seçimi, Dacron veya ePTFE'den daha yakın bir elastik modülasyon sunan, ilk ve en belirleyici donanımdır. ancak, tıbbi-grad poliurethanes (e.g., Biomer, ChronoFlex) uzun süreli hidrolysis ve oxidatif bozulma ile% 0,8 oranında daha iyileşmiş bir formüller.

Biyodegradable polimerler alternatif bir paradigmayı tanıtıyor: geçici mekanik destek, poli(L-lactic asit) (PLLA), policaprolactone (PCL), ve poli(lactic-colik asit) (PLGA) canlı dokuya yeniden modellenebilir ve yeni dokular olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümleri önler. Örneğin, PCL scaffoldsörlü bir araya getirir.

Başka bir umut verici sınıf, poli(glycerol Sebacate) (PGS) ve poli(eski-urethane) hibritler için yoğun olarak incelenmiş, çünkü tunable çapraz bağlantı yoğunluğu, elastik modları 0.1 ila 2 MPa'ya göre uyarılabilir, yerli arterlerin tepkisini kapsayan - daha sonra sert ve uyumlu aşamaları birleştiren (örneğin, elektrospun PCL, kolajen nanofiberlerle güçlendirilebilir.)

Yapısal Tasarım: Çok katmanlı Arterial Wall

Yerli arterler homojen tüp değildir; bir helix'te bir helix'te, uzun süre boyunca tek bir endotel hücreli hücrelerin dış tabakasından oluşur. tunica medyası, aşırı sağlanmış bir ciğerin ve pürüzsüz kas hücrelerinin bir parçası olarak, bir helix'te bir helix'de bir helix'te çeşitli maceracıya uygun olmayan mekanik davranışı sağlar.

Bunu çoğaltmak için, araştırmacılar çok katmanlı üretim tekniklerine döndüler:

  • [FONT:0)Electrospinning with fiberekseks (Dönetici için) tarafından kontrol edilen fiber yönelimli katmanlar tarafından (projektif tabakalar için uzun süre boyunca), greft mekanik yanıt anisotropic. Bikatts ve trikatlü elektrospun grets using poliurethane or PCL has been 0,5-1.5% /mmHg with burst pressures over 2000 mmHg.
  • [[D baskı ve katkı üretimi:[DDDD) Son gelişmeler, erit elektrospinning yazı ve koaktik olarak, fiberleri veya yüksek çözünürlükleri için geri yüklemeye izin verir. Araştırmacılar, kinking’e karşı uyum sağlayan biyomimetik helical korrugations ile baskı yaptı.
  • [FONT:0]Textile tabanlı tasarımlar:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticileri, transomerik ipliklerden elde edilen kumaşlar, surat tutma gücü korumak için biyodegradable mühürlü takanlar ile kaplı olabilir.
  • [FONT:0)Gradient yapılar:[Dönetici:[Dönetici:0)) greftdeki geçiş bölgesi, yavaş yavaş yavaş yavaş artan sertlikle sona erebilir, anastomozisdeki akut uyumsuzluğu azaltabilir - hesaplama modellerinde söz veren “komplitasyon” olarak bilinen bir konsept.

Önemli olarak, porosity ve pore büyüklüğü, hücre infiltasyonuna ve besleyici değişimini mekanik bütünlüğün ödün vermeden dengelemesine izin vermek için optimize edilmelidir. Makrogözlü scaffolds (pore büyüklüğü 100-500 μm) doku ingrowth kolaylaştırır, ancak patlama gücü azaltılabilir; mikrogözlü kaplamalar veya biphasic tasarımları genellikle bu talepleri dengelemek için kullanılır.

Biyomühendislik Yaklaşımları: Tound-Mühendis Vascular Grafts

Sonuçta, yerli uyumun en sofistike yolu, hastanın kendi hücreleri ve matrixlerinden oluşan bir canlı greft inşa etmektir. Tound-mühendis damar greftleri (TEVGs) büyüme, yeniden model oluşturma ve kendini zamanla tamir etmeyi amaçlamaktadır.

In vitro doku mühendisliği

Hücreler (tipik olarak otologal endotelyal hücreler, düzgün kas hücreleri ve fibroblastlar) potansiyel olarak incelenebilir bir kalp cerrahisi için TEVG'leri kullanarak yapılan biyoreactor, genellikle graftları gerektiren bir biyoreaktöre sahiptir. Bu şartlandırma, yaygın kullanım alanları ile sınırlı olarak kullanılır.

situ doku mühendisliği

Çekici bir alternatif, dolaşımlı hücreleri çeken ve in vivo yenilenmeyi teşvik eden bir scaffoldu.Decellular tümograftlar (örneğin, VEGF, bFGF, PDGF) yerli ekstraktal membranlar ve neovessel formasyonlar sağlayabilir ve bu yaklaşımlara uygun şekilde yeniden şekillendirilebilir.

Özellikle situ stratejisinde umut verici olan bir şey, ev sahibi doku ile değiştirildikçe, grelf'in mekanik özellikleri tamamen biyolojik olarak yapılan bir başlangıçtan tamamen bağımsız olarak geçiş yapmak için, bu kavramın koyunlarda ve baboon modellerinde 6 ay boyunca elde edilen önemli kanıtlara sahip oldu.

Klinik Implikasyonlar ve Şimdiki Çıktılar

Uyum eşleştirmesi sadece teorik bir hedef değildir; doğrudan hasta sonuçları etkiler. 25 klinik çalışmaların meta-analizi her 0.1% /mmHg için greft uyum, geç greft başarısızlık oranı % 22 arttı. Tersine, fizyolojik baskılara uyum oranı % 0.6'dan daha yüksektü (daha yüksek hiperplazi ve daha uzun süreli paternasyon süresine göre)

Bu anlayışlara rağmen, hiçbir sentetik greft henüz birincil tasarım kriteri olarak uyumsuzca yaygın klinik kullanım elde etmedi.En yakın politetrafluoropi (ePTFE) greftleri dış destek halkaları ile genişletiyor, kink direncini artırmak ancak elektromühendislik için küçük-gelişmeler için çok az ilerleme sağlıyor (örneğin, GORE’ye uyum sağlamanın) ve yaşam tarzına uyum sağlamanın daha az kritik olduğunu gösteriyor.

Patency'in ötesinde, uyum eşleştirme uzun süreli kardiyovasküler komplikasyonlar riskini azaltabilir. Daha fazla fizyolojik bir uyum profili olan hastalarda, zor gresyon dalgasının merkezi aortik baskıyı artırabilir, hipertansiyonu artırabilir ve ve tontriüler hipertrofizyolojik bir uyum profili geri kalanının ötesine uzatabilir.

Future rotası ve Gelişen Teknolojiler

Birkaç kesim yaklaşımı şu anda mümkün olan şeyin ötesinde uyum eşleştirmeye söz verir:

  • [FONT:0) Akıllı malzemeler, form hafıza ile:[Dönetici:[Dönetici:0) Katı poliurethane greftler vücut sıcaklığında yumuşatabilir,% 0 / mmHg'ye implantasyonda% 0 / ssiyona kadar uyum sağlayabilir.
  • [FONT:0)4D baskı: [DDDDD][/FONT=0)) Hidrojektör veya termoresponsive polimerler ile zaman içinde uyum sağlamanın ardından yapılarını geliştirmeleri için, araştırmacılar, implantasyon sonrası yapıyı geliştirmeleri için gretler oluşturabilirler - örneğin, iç kanalların uyumsuz faktörler serbest bırakmasını veya kontrol etmesini sağlar.
  • [FONT:0]Nanoyapılı kompozitler: Karbon nanotüpleri, grafiken oksit veya hücreli nanofiberler polimer matrikslere uyum sağlamadan sertliği dramatik bir şekilde artırabilir. Son bir çalışma, bir J- şekilli stres-strainer ile bir gret oluşturmak için bir nanofibrils ile uyumlu bir şekilde uyumlu bir şekilde grethane oluşturabilir.
  • [FONT:0)Patient-spipezet tasarım:[D-printed gret ile) C ⁇ sıvı dinamikleri, temel andaki yerli arterlerin uyumunu ölçmek için geometriyi optimize edebilir.
  • [FONT:0)Biohy greftleri aktif bileşenlerle satın alır: [Dönetici: 1) Fizyolojik veya elektrik kontrolü altında sözleşme yapabilecek veya rahatlamak, aktif bir uyum şekline izin verecek olan bir greft yaratır - fizyolojik taleplere cevap veren bir greft yaratır.

Belki de en dönüştürücü yön, matrixle uyumsuzlaştırmanın entegrasyonudur ve sonunda tamamen ana uyum modeline sahip olan elektrospun poli(caprolactone-co-lactic asit) tarafından yüklenmiş ve böylece polipeptidler bu şekilde örnekleyici hücrelerin yeniden yapılandırılmasını göstermiştir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yerli arter uyum sağlamak, henüz infertilite olmayan bir hedeftir ve bu nedenle, erken başarısızlıkla sonuçlanan arterlerin mekanik ortamıdır. Gelişmiş malzemeler biliminin yakınlaştırılması, hassas bir imalat ve doku mühendisliği bizi bir eşiğine getirdi - küçük-konomik olmayan uygulamalar için daha uzun süre boyunca uygun olmayan bir şekilde takip eden klinik bulgulara uymazsa bile - bu türdeki klinik bulgulara uygun olarak mümkün olan en iyi şekilde uyum sağlar.

[FONT]:0) Biyomalzemeler (Dönetici)[Döneticileri ve Doğa Kardiyolojisinde (Dönetici) (D) tarafından yayınlanan doku mühendisliği yönergeleri [FONTD)[Döneticileri tarafından yapılan ve/veyansaireler tarafından yapılan araştırmalarda bulunanlar için yapılan genetik veriler, (D) ve uygun olmayanlar için yapılan genetik veriler, (D) tarafından yapılan genetik olarak incelenenler için geçerlidir.