돼지 장골동맥에서 열가소성 폴리우레탄과 젤라틴 혼합 나노섬유 피복 스텐트 그래프트의 효능

Mar 13, 2024

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 16524(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

확장된 폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리우레탄(PU)으로 구성된 스텐트 그래프트는 내피화 수준이 낮고 모듈러스가 높으며 순응도가 낮아 혈전증 및 내막 증식을 유발하는 것이 특징입니다. 복합 합성/천연 매트릭스는 기존 합성 스텐트 이식편에 대한 유망한 대안으로 간주됩니다. 이 연구의 목적은 돼지 장골 동맥에서 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 젤라틴(GL) 혼합 나노섬유(NF)로 덮인 스텐트 이식편의 효능을 조사하는 것입니다. 12마리의 돼지를 스텐트 이식 후 7일(n = 6)과 28일(n = 6)에 무작위로 희생시켰습니다. 28일째의 혈전원성 점수는 7일째에 비해 유의하게 증가했습니다(p < 0.001). 신생내막 증식의 두께, 염증세포 침윤 정도, 콜라겐 침착 정도는 7일에 비해 28일에 유의하게 높았다(모두 p<0.001). TPU와 GL 혼합 NFs로 덮인 스텐트 이식편은 돼지 장골 동맥에서 28일 동안 개통성을 성공적으로 유지했습니다. 신생내막 조직에서 혈전증이 관찰되었지만 연구가 끝날 때까지 스텐트 이식편의 후속 폐색은 나타나지 않았습니다. 복합 합성/천연 매트릭스로 덮인 스텐트 그래프트는 스텐트 그래프트 개통성을 연장하는 데 유망할 수 있습니다.

합성 혈관 이식편은 대동맥 협착, 동맥류, 동정맥루, 박리, 의인성 혈관 천공, 외상성 손상 및 혈액투석 접근과 같은 혈관 질환을 치료하기 위한 수술 및/또는 최소 침습적 중재 치료 절차에 널리 사용됩니다1,2. 확장된 폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리우레탄(PU)으로 구성된 시중에서 판매되는 합성 스텐트 이식편은 내피화 수준이 낮고 모듈러스가 높으며 순응도가 낮아 혈전증 및 내막 증식증을 유발하는 것이 특징입니다3,4,5. 따라서 빠른 내피화, 우수한 기계적 특성, 혈전 저항성 및 생체 적합성은 스텐트 이식편의 장기 개통성을 유지하는 데 중요합니다6,7. 복합 합성/천연 매트릭스는 충분한 기계적 특성과 우수한 세포 적합성을 갖기 때문에 기존 합성 스텐트 이식편에 대한 유망한 대안으로 생각됩니다8.

전기방사(ES)로 제조된 나노섬유(NF) 코팅은 피복층의 적절한 고분자 구성과 두께가 설계되면 적절한 내구성을 가질 수 있습니다9. NF 지지체를 제작하기 위해 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 폴리(글리콜산), 콜라겐, 키토산 및 젤라틴(GL)10,11,12,13,14을 포함하는 여러 합성 또는 천연 생체 재료가 사용되었습니다. GL은 생분해성, 생체적합성, 세포 접착 및 증식 촉진 능력, 낮은 면역원성 등의 고유한 특성으로 인해 탁월한 조직 공학 소재입니다. 또한, 이전 연구에서는 전기방사 매트릭스의 강도를 향상시키는 GL의 능력을 입증했습니다. 한편 Tecoflex는 강화에 적합한 열가소성 폴리우레탄(TPU) 제품군입니다. 열가소성 엘라스토머인 TPU는 우수한 기계적 특성으로 인해 유방 보형물, 카테터 및 인공 심장 판막 전단지의 덮개 재료로 널리 사용되었습니다. TPU와 GL의 매트릭스 구성은 혼합된 측정항목의 특성을 변경할 수 있으며 기계적 및 생물학적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 최적화된 TPU 및 GL 혼합 매트릭스는 스텐트 이식편, 판막, 혈관 및 비혈관 기관용 패치와 같은 탄성 조직 엔지니어링에 사용하기 위한 재료로서 높은 잠재력을 가지고 있습니다. TPU와 GL 혼합 NF 피복 멤브레인은 스텐트 이식용 복합 3D 매트릭스로 조사되었습니다. 그러나 이 구성은 아직 생체 내에서 연구되지 않았습니다. 따라서 본 연구의 목적은 돼지 장골동맥에서 TPU와 GL 혼합 NFs로 덮인 스텐트 이식편의 효능을 조사하는 것이었습니다.