再生心脏瓣膜和血管更近
心血管组织的不可降解假体可用于取代心脏瓣膜和血管,但它们不能永久留在身体。在最近的两篇论文中,TU / E研究人员与许多临床合作伙伴,荷兰心脏基础和TU / E分拆公司Suprapolix,Xeltis和Stentit都表明了由可生物降解材料制成的更换支架和心脏瓣膜是永久性解决方案,因为它们有助于身体更换受损的组织。这是第一次在临床前设置中评估了这些可生物降解的心脏阀门和从他们的研究中的支架。
由于方法和材料的显着进步,心血管组织如心阀门在儿童的情况下,通过疾病或先天性畸形损害的血管可以用假体取代。
然而,大多数目前的假体是被动的,因为它们没有帮助细胞在植入物附近生长,并且不可降解的假体永久地留在身体。结果,这些假肢可以影响患者的生活质量随着时间的推移。当植入具有先天性畸形的儿童时,假体不能与身体生长,这使得进一步的操作不可避免。因此,有可能需要更具永久性的假体更换。
考虑到这一点,由Carlijn Buten和生物医学工程系的群幕后,一群TU / E研究人员探讨了身体接受的可生物降解的塑料心脏瓣膜和血管的植入,并转化为活组织在临床前试验中。他们最近在期刊上发表了两篇重要论文的结果Jacc:基本转化科学。
这些研究很重要,因为它已经采取了多年的仔细的实验室发展,以达到这种关键的阶段,其中第一次可生物降解的心脏瓣膜和支架从他们的研究中已经在临床前设定中进行了评估。
年轻和老年人的心血管组织
“这些论文展示了我们对植入心脏瓣膜再生药领域的基础工程研究的第一次翻译血管,“Buten说。”对于心脏瓣膜,我们瞄准幼儿,因为目前的不可降解的心脏瓣膜不适合它们。然后我们正在为血管疾病的成人和老年受试者设计再生支架。这种新支架与当前支架不同,因为它触发了身体从内侧愈合受损动脉,而支架结构本身只暂时停留在体内。这可以克服与永久支架相关的许多风险。“
“在这两项研究中,工作需要三年多的时间,但我们终于收取了大型跨学科合作的巨大努力,”剧烈地带。“异常,不小心,论文在彼此一周内发表。”
再生支架
替代患病动脉或静脉的黄金标准是患者自己的动脉或静脉。然而,由于血管疾病,以前使用潜在容器,或者需要多次或冗长的旁路时,使用这种自体血管(来自同一人的血管)并不总是可能的。
虽然可以使用由Nondegraphy聚合物制成的合成容器,但它们最适合更换大动脉(直径大于6毫米)。较小的直径植入物,例如小腿的冠状动脉或动脉,风险被阻塞。这也是考虑使用不良血管支架打开阻塞动脉时的重要风险。
为了解决这个问题,来自TU / E和分拆公司的研究人员阶段开发了由可生物降解的电纺聚合物制成的小直径血管植入物,其可以使用与经截面替换的相同的微创方法插入容器中。
植入物满足了许多关键作用。首先,植入物的可生物降解的电纺纤维组织为患者自身细胞的定植和生长提供了合适的环境。其次,生物可吸收聚合物和移植物设计的组合有助于支架施加必要的力以固定其对血管壁组织的位置。最后,植入物对组织重塑产生了积极的影响。
“这项前期研究的结果对于未来的患者应用非常有前途,”Buten说。“它提供了以最微创方式植入患者中生物降解支架的可能性,该侵入性方式提供更好的血管结构载体,并复制细胞所需的条件原位蓬勃发展。”
可再吸收的心脏瓣膜
在第二篇论文中,由TU / E和阿姆斯特丹大学医疗中心联合领导的广泛合作,看着可溶性心脏瓣膜的发展。
心脏阀功能强烈取决于基础胶原网络的组织。在成熟的心阀中,该网络通常在组织中形成圆圈。这种优选的网络取向确保了阀的机械强度。
非生物或合成阀可用于取代患病的心脏瓣膜,但它们不能促进组织形成并完全与周围组织整合。这对患者的生活质量和预期寿命产生负面影响。
另一种方法是使用无细胞可生物降解的心脏瓣膜,其促进阀结构,组织形成和重塑中宿主细胞的定植。同时,然后通过体缓慢吸收可生物降解的支架。
研究人员从可再吸收的弹性体生产Electurpul瓣膜支架,目的是研究如何具有不同网络比对的不同支架影响影响新的组织生长。主要研究结果之一是植入阀能够维持长达一年的阀官能度,而塑料植入物正在降解并被由身体本身再生的新组织取代。然而,令人惊讶的是,没有一个脚手架导致胶原蛋白网络,其由组织中的圆圈组成,如正常情况所示心阀门组织。
“观察阀可以在整个再生过程中持续打开和靠近的术语非常重要,”Smits说。“然而,这种前临床前研究也强调,我们仍然需要更好地了解身体对我们植入物的反应,以便完全控制组织这是重新生成的。下一步将涉及使用来自进一步前期试验的数据仔细修改脚手架设计。“
进一步探索
Marcelle Uiterwijk等。原位改造超级分子弹性组织工程心阀的生物透露脚手架结构,Jacc:基本转化科学(2020)。DOI:10.1016 / J.Jacbts.2020.09.011
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