Ferromagnético Bare Metal stent para la captura de la célula endotelial y Retención

Resumen

Nuestros objetivos eran para diseñar, fabricar y probar los stents ferromagnéticos para la captura de las células endoteliales. Diez stents fueron probados para la fractura y 10 más stents se ensayaron para determinar el magnetismo retenido. Finalmente, 10 stents se probaron in vitro y 8 más stents fueron implantados en 4 cerdos para mostrar la captura de células y la retención.

Resumen

Se necesita endotelialización rápida de los stents cardiovasculares para reducir la trombosis del stent y evitar la terapia anti-plaquetaria que puede reducir el riesgo de hemorragia. La viabilidad de utilizar fuerzas magnéticas para capturar y retener células endoteliales excrecencia (EOC) marcadas con nanopartículas de óxido de hierro súper paramagnéticas (SPION) se ha demostrado previamente. Sin embargo, esta técnica requiere el desarrollo de un stent mecánicamente funcional a partir de un material magnético y biocompatible seguido de in-vitro e in-vivo de pruebas para demostrar la endotelización rápida. Hemos desarrollado un stent débilmente ferromagnética de acero inoxidable de 2.205 duplex utilizando el diseño asistido por ordenador (CAD) y su diseño se refinó aún más el uso de análisis de elementos finitos (FEA). El diseño final del stent exhibió una deformación principal por debajo del límite de fractura del material durante rizado mecánico y expansión. Cien stents fueron fabricados y un subconjunto de ellos se utilizó para ensayos mecánicos, retained mediciones del campo magnético, estudios in vitro de captura celular, y los estudios in vivo de implantación. Diez stents fueron probados para su despliegue para verificar si sostenidas que prensa y la expansión del ciclo sin fallo. Otros 10 stents se magnetizan usando un imán fuerte neodimio y se midió su campo magnético retenido. Los stents mostraron que el magnetismo retenido era suficiente para capturar marcado con SPION EOC en nuestros estudios in vitro. Captura EOC SPION marcado y la retención se verificó en modelos animales grandes implantando 1 stent magnetizado y 1 no magnetizado stent de control en cada uno de 4 cerdos. Las arterias con stent se explantaron después de 7 días y se analizaron histológicamente. Los stents débilmente magnéticas desarrolladas en este estudio fueron capaces de atraer y retener a las células endoteliales SPION marcado que pueden promover la curación rápida.

Introducción

Los pacientes implantados con stents vasculares fabricados con materiales trombogénicos como el acero inoxidable, el cromo cobalto y el cromo platino, tanto stents metálicos (BMS) como stents liberadores de fármacos (DES), necesitan terapia antiplaquetaria para prevenir la formación de trombos. Los BMS se curan rápidamente, pero están sujetos a una reestenosis en etapa tardía debido a una curación incompleta. Los DES requieren tratamiento antiplaquetario a largo plazo debido al retraso en la cicatrización. El tratamiento antiagregante plaquetario administrado para evitar la trombosis como resultado de una cicatrización incompleta o tardía conduce a un mayor riesgo ....

Protocolo

Todos los estudios con animales fueron aprobados por el Cuidado de Animales institucional y el Comité de Utilización (IACUC) en la Clínica Mayo.

1. Diseño y análisis de un stent de acero inoxidable 2205

1. El diseño de un stent metálico utilizando CAD
   1. Hacer un cilindro hueco extruido seleccionando en función de 'jefe extruido / base "con el espesor de pared igual al espesor del puntal del stent.
   2. Diseñar un modelo de stent en un plano de boceto diferente tangente al cilindro extruido. Hacer la anchura del patrón plano para que coincida con la circunferencia del cilindro hueco extruido.
   3. Transfiera el....

Resultados

Diseño de stent iterativo basado en FEA (Figura 1) mostró un stent que puede engarzado y ampliar con una cepa principal de 20%, que es menor que la deformación última 30%. Que prensa y ensayo de expansión (Figura 2) no mostraron signos de fractura. Fotos del stent deformado mostraron buen acuerdo con deformaciones FEA calculados y también imágenes de microscopía no mostraron fracturas (Figura 3). Como era de esperar de las mediciones del campo magnético retenidas .......

Discusión

Hemos desarrollado un stent magnética que puede funcionar como un stent de metal desnudo y puede atraer a las células endoteliales SPION marcado. En estudios previos relacionados con stents magnéticos, los investigadores han utilizado níquel stents recubiertos comerciales y bobinas o mallas hechas de materiales magnéticos debido a la falta de disponibilidad de un stent ferromagnético ^5,10-14. Otros grupos también han utilizado la naturaleza paramagnética de stents de acero inoxidable 304-grado disponibles en .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
2205 Acero inoxidable	Carpenter Technology Corporation		Barra redonda material de stock
Abaqus	Dassault systems		Software
Atropine			Medicamento de prescripción.
Clopidogrel			Nombre comercial: Plavix. Medicamento recetado.
CM-DiI	Life Technologies	V-22888	Sondas moleculares, Eugene, OR
Medio de crecimiento endotelial-2	Lonza	CC-3162
Herramienta de prensado manual	Ingeniería de bloques	M1-RMC
Ácido clorhídrico (HCl)	Sigma Aldrich	MFCD00011324	PRECAUCIÓN: use el equipo de protección y el mango debajo de la campana extractora
Anestesia	con isofluranoPiramal Cuidados Críticos, Inc.
Alcohol etílico	Sigma Aldrich	MFCD00003568
Imán de NdFeB de 2" de diámetro x 1" de espesor	Increíbles imanes	D1000P	Disco magnético magnetizado axialmente con polos en caras planas
Globo			Se puede utilizar cualquier globo tríptico de la OTW disponible en el mercado
Solución salina tamponada con fosfato	Life Technologies	10010-023	Comúnmente conocido como
PBS Bicarbonato de sodio (NaHCO3)	Sigma Aldrich	MFCD00003528
Pentobarbital sódico	Zoetis		Nombre comercial: Sleepaway (26%), FatalPlus, Beuthanasi. La sustancia controlada solo debe ser solicitada por un vehículo con licencia
SolidWorks	Dassault Systems		Software
MicroMagneitcs Sensible Solutions		Sonda larga STJ-020 microsensor
SPION	Mayo Clinic		Nanopartículas sintetizadas internamente (Ref: Lee, S. J. et al. Nanopartículas de óxidos férricos magnéticos encapsulados con poli(D,L latido-co-glicólido) y sus aplicaciones al agente de contraste para imágenes por resonancia magnética. J Magn Magn Mater 272, 2432-2433, doi:DOI 10.1016/j.jmmm.2003.12.416 (2004))
Telazol	Zoetis		Sustancia controlada que debe ser solicitada únicamente por un veterinario autorizado
Tripsina EDTA	Life Technologies	25200-056	Gibco, Grand Island, NY
Xylazine	Bayer Animal Health		Nombre comercial: Rompun. La sunstance controlada debe ser ordenada solo por un veterinario con licencia

tríptico Over-The-Wire Micro sensor