Ferromagnétique Bare Metal Stent pour endothéliale capture de cellules et de la conservation

Résumé

Nos objectifs étaient de concevoir, fabriquer et tester stents ferromagnétiques pour la capture des cellules endothéliales. Dix stents ont été testés pour la fracture et 10 autres stents ont été testés pour le magnétisme retenu. Enfin, 10 stents ont été testés in vitro et 8 autres stents ont été implantés dans 4 porcs pour montrer capture et la conservation cellule.

Résumé

Endothélialisation rapide des endoprothèses vasculaires est nécessaire pour réduire la thrombose de stent et d'éviter la thérapie anti-plaquettaire qui peut réduire le risque de saignement. La faisabilité de l'utilisation des forces magnétiques pour capturer et conserver les cellules endothéliales excroissance (COE) marqués avec des nanoparticules d'oxyde de fer super-paramagnétiques (SPION) a été montré précédemment. Mais cette technique nécessite la mise au point d'un stent mécaniquement fonctionnelle à partir d'un matériau magnétique et biocompatible suivi par in-vitro et in-vivo des tests pour prouver endothélialisation rapide. Nous avons développé un stent faiblement ferromagnétique acier inoxydable duplex 2205 en utilisant conception assistée par ordinateur (CAD) et sa conception a été affinée en utilisant une analyse par éléments finis (FEA). La conception finale du stent présenté une déformation principale sous la limite de rupture du matériau pendant le sertissage mécanique et d'expansion. Une centaine de stents ont été fabriqués et un sous-ensemble d'entre eux a été utilisé pour les essais mécaniques, retained mesures de champ magnétique, des études in vitro de capture de cellules, in vivo et des études d'implantation. Dix stents ont été testés pour déploiement pour vérifier si elles soutenue sertissage et l'expansion du cycle sans défaillance. 10 autres ont été magnétisés stents utilisant un aimant de néodyme forte et leur champ magnétique retenu a été mesurée. Les stents ont montré que le magnétisme retenu était suffisante pour capturer SPION marqué EOC dans nos études de in vitro. Capture et la conservation des COE SPION marqué a été vérifiée dans les grands modèles animaux par l'implantation d'une endoprothèse magnétisé et 1 non-aimanté stent de contrôle dans chacun des 4 porcs. Les artères ont été explantées stentées après 7 jours et analysés histologiquement. Les stents faiblement magnétiques développés dans cette étude étaient capables d'attirer et de retenir les cellules endothéliales Spion marqué qui peut favoriser la guérison rapide.

Introduction

Les patients auxquels on a implanté des endoprothèses vasculaires fabriquées à partir de matériaux thrombogènes tels que l’acier inoxydable, le cobalt-chrome et le platine-chrome – à la fois des endoprothèses métalliques nues (BMS) et des stents à élution de médicament (DES) – ont besoin d’un traitement antiplaquettaire pour prévenir la formation de thrombus. Les BMS guérissent rapidement, mais sont sujets à une resténose à un stade avancé en raison d’une cicatrisation incomplète. Le DES nécessite un traitement antiplaquettaire à long terme en raison d’une cicatrisation retardée. Le traitement antiplaquettaire administré pour éviter la thrombose à la suite d’une ci....

Protocole

Toutes les études sur les animaux ont été approuvées par le Comité d'utilisation institutionnel de protection des animaux et (IACUC) à la Clinique Mayo.

1. Conception et analyse d'un stent en acier inoxydable 2,205

1. Conception d'un stent en métal nu en utilisant CAD
   1. Faites un cylindre creux extrudé en sélectionnant sur option 'extrudé patron / de base »avec l'épaisseur de paroi égale à l'épaisseur de l'entretoise stent.
   2. Concevoir un modèle de stent sur un plan d'esquisse différents tangent au cylindre extrudé. Faire de la largeur du motif plat en fonction de la circonférence du ....

Résultats

Conception de stent itératif basé sur FEA (Figure 1) a montré un stent qui peut sertir et étendre avec une souche principale de 20%, ce qui est moins que la déformation à la rupture de 30%. Sertissage et l'essai d'expansion (figure 2) ne présentaient aucun signe de fracture. Photos du stent déformé ont montré une bonne entente avec déformations FEA calculés et aussi des photos microscopie montré aucune fracture (Figure 3). Comme on s'y attendait à part.......

Discussion

Nous avons développé un stent magnétique qui peut fonctionner comme un stent en métal nu et peut attirer les cellules endothéliales Spion marqué. Dans des études précédentes impliquant des stents magnétiques, les chercheurs ont utilisé nickel stents actifs commerciaux et des bobines ou des mailles en matériaux magnétiques en raison de l'indisponibilité d'un stent ferromagnétique ^5,10-14. D'autres groupes ont également utilisé la nature paramagnétique disponibles dans le commerce de l'acier ino.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
2205 Acier inoxydable	Carpenter Technology Corporation		Matériau de stock de barre ronde
Abaqus	Dassault systèmes		Logiciel
Atropine			Médicament sur ordonnance.
Clopidogrel			Nom commercial : Plavix. Médicament sur ordonnance.
CM-DiI	Life Technologies	V-22888	Sondes moléculaires, Eugene, OR
Milieu de croissance endothéliale-2	Lonza	CC-3162
Outil de sertissage portatif	Ingénierie par blocs	M1-RMC
Acide chlorhydrique (HCl)	Sigma Aldrich	MFCD00011324	ATTENTION : porter l’équipement de propulsion et la poignée sous la hotte
Anesthésie à l’isoflurane	Piramal Critical Care, Inc.  ;
Alcool éthylique	Sigma Aldrich	MFCD00003568
NdFeB aimant 2 » Dia x 1 » d’épaisseur	Aimants étonnants	D1000P	Aimant disque magnétisé axialement avec pôles sur faces planes
Ballon			Tout ballon à trois volets OTW disponible dans le commerce peut être utilisé
Saline tamponnée au phosphate	Life Technologies	10010-023	Communément appelé bicarbonate de sodium PBS
(NaHCO3)	Sigma Aldrich	MFCD00003528
pentobarbital sodique	Zoetis		Nom commercial : Sleepaway (26 %), FatalPlus, Beuthanasi.  ; Substance contrôlée à commander uniquement par vétérinaire
agréé SolidWorks	Dassault systems		Logiciel
Microcapteur SpinTJ-020 MicroMagneitcs	Sensible Solutions		Sonde longue Microcapteur STJ-020 SPION
	Mayo Clinic		Nanoparticules synthétisées en interne (Réf : Lee, S. J. et al. Nanoparticules d’oxydes ferriques magnétiques encapsulées avec du poly(D,L latide-co-glycolide) et leurs applications à l’agent de contraste d’imagerie par résonance magnétique. J Magn Magn Mater 272, 2432-2433, doi :DOI 10.1016/j.jmmm.2003.12.416 (2004))
Telazol	Zoetis		Substance contrôlée à commander uniquement par vétérinaire
agréé Trypsine EDTA	Life Technologies	25200-056	Gibco, Grand Island, NY
Xylazine	Bayer Animal Health		Nom commercial : Rompun. La position solaire contrôlée ne doit être commandée que par un vétérinaire agréé

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