Materiales comunes y producción de vasos sanguíneos artificiales
Materiales comunes y producción de vasos sanguíneos artificiales – Cheersonic
La composición de las arterias humanas.
Las arterias humanas se componen de tres capas de íntima, media y adventicia. Los vasos sanguíneos de diferentes diámetros y ubicaciones tienen diferentes espesores de cada capa. en:
La íntima está en contacto directo con la sangre y está formada por células endoteliales en un lecho de tejido conjuntivo adherido a la membrana basal. La capa de células endoteliales impide la activación de los factores de la coagulación y del complemento, e inhibe la adhesión de leucocitos y plaquetas. También está involucrado en la regulación de la expansión de la vasoconstricción, el crecimiento y la remodelación vascular.
La túnica media es la capa intermedia de la pared del vaso y se compone principalmente de células de músculo liso (SMC), junto con una capa de tejido elástico y una pequeña cantidad de colágeno. La capa media ayuda a los vasos sanguíneos a resistir la expansión y contracción repetidas causadas por las pulsaciones fisiológicas del flujo sanguíneo y la presión intraluminal.
La capa adventicia está compuesta de tejido conectivo laxo, principalmente fibroblastos. Cuando los vasos sanguíneos están dañados, los fibroblastos tienen la capacidad de reparar la adventicia.
Entre estas tres capas, la capa media SMC, las fibras de colágeno y elastina realizan principalmente las funciones de garantizar la resistencia mecánica y la elasticidad de los vasos sanguíneos.
Clasificación de vasos sanguíneos artificiales
Según el tamaño del calibre, los vasos sanguíneos artificiales se dividen en tres tamaños: grande, mediano y pequeño. Por lo general, los que tienen un diámetro de más de 10 mm se denominan de gran calibre, los de entre 6 mm y 10 mm son de calibre medio y los de menos de 6 mm son de pequeño calibre.
Las propiedades mecánicas del material ideal del stent deben coincidir lo más posible con las de la arteria natural, y el material de sustitución debe ser elástico, mecánicamente duradero, degradable y tener una buena biocompatibilidad.
Materiales para fabricar vasos sanguíneos artificiales.
(1) Materiales poliméricos naturales: los materiales poliméricos naturales como colágeno, gelatina, alginato de sodio, quitosano, etc., generalmente tienen las características de no toxicidad, hidrofilia, buena afinidad celular y biocompatibilidad, y son especialmente adecuados para la preparación de sangre artificial. vasos Sin embargo, estos materiales poliméricos naturales a menudo tienen malas propiedades mecánicas y deben procesarse para cumplir con los requisitos materiales de los vasos sanguíneos artificiales;
(2) Materiales poliméricos sintéticos: poliéster, politetrafluoroetileno (PTFE), poliuretano (PU), policaprolactona (PCL), ácido poliláctico-co-ácido glicólico (PLGA), etc. se han utilizado en la investigación y desarrollo de vasos sanguíneos artificiales. Los materiales poliméricos sintéticos tienen las ventajas de fuentes controlables, estabilidad de alta calidad, procesamiento simple y buenas propiedades mecánicas. En la actualidad, la investigación y mejora de estos materiales poliméricos tradicionales es también uno de los temas candentes actuales;
(3) Material de matriz acelular derivado de animales: los mismos o diferentes vasos sanguíneos o mesenterio de animales se procesan en matriz acelular mediante tratamiento enzimático, ultrasónico o tecnología de centrifugación, y luego se preparan en vasos sanguíneos artificiales de ingeniería de tejidos;
En la actualidad, se han utilizado en la práctica clínica vasos sanguíneos artificiales de mediano y gran calibre preparados a partir de materiales artificiales como poliéster, politetrafluoroetileno y seda natural, con resultados satisfactorios; pero hasta el momento, no existe ningún vaso sanguíneo artificial de pequeño calibre (diámetro <6 mm). Listado vascular.
Las principales razones son: la mala compatibilidad con la sangre y el desempeño anticoagulante del propio material, cuando en contacto con la sangre, se producirán depósitos de fibrina y plaquetas en diversos grados, lo que resultará en estenosis del lumen y oclusión vascular; debido al flujo de sangre en el pequeño sistema vascular La velocidad es lenta y la presión arterial es baja, y estos materiales no degradables no pueden soportar la adhesión y el crecimiento de las células endoteliales, y los vasos sanguíneos artificiales no pueden endotelizarse tan pronto como sea posible después la implantación, lo que resulta en estenosis vascular y embolia, y no se puede garantizar la tasa de permeabilidad a largo plazo de los vasos sanguíneos artificiales de diámetro pequeño.
En la actualidad, la investigación en productos vasculares de pequeño calibre es el foco y dificultad de la investigación científica de empresas y universidades.
Tecnología de preparación de vasos sanguíneos artificiales.
(1) Tecnología de biorrecubrimiento: el material ideal para vasos sanguíneos artificiales debe tener las características de antitrombosis, antiagregación plaquetaria, buena histocompatibilidad y ausencia de reacción inflamatoria. Mejorar la adhesión de las células endoteliales vasculares a la pared interna de los materiales vasculares, mejorar los antitrombóticos, anticoagulantes y mejorar la permeabilidad del flujo sanguíneo a largo plazo;
(2) Tecnología de electrohilado: esta tecnología tiene las ventajas de un equipo simple, un costo relativamente bajo, un control flexible y otras ventajas, y se usa ampliamente en la investigación de materiales de stent vascular. La tecnología de electrohilado utiliza la acción de un campo electrostático de alto voltaje para formar una corriente en chorro cargada de la solución del material, que se estira en el campo eléctrico y finalmente recibe una capa de nanofibra o una capa de microfibra que forma un estado no tejido. Esta capa de fibra tiene una estructura similar a la membrana de la matriz extracelular del tejido humano y tiene las características de alta porosidad, lo que favorece la adhesión y proliferación de células autólogas y mejora la biocompatibilidad de los vasos sanguíneos artificiales;
(3) La ingeniería de tejidos es un tema interdisciplinario emergente que proporciona un nuevo enfoque para el trasplante vascular desde la perspectiva de la regeneración. El método consiste en inocular células de semilla en andamios de material natural o sintético, y luego construir vasos sanguíneos de ingeniería tisular que estén cerca de los vasos sanguíneos vivos en términos de morfología y función, y realizar un tratamiento de descelularización antes de la implantación para evitar el problema del rechazo inmunológico.
El artículo proviene de Heyi Guangye Innovation Platform, autor Du Fuchong
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