Name: המצאה של קטני קליבר סטנט-שתל שימוש Electrospinning ו בלון להרחבת Bare Metal סטנטים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 55 s
Description: למד שיטת ייצור סטנט-שתל קטן קליבר באמצעות אלקטרוספינינג של ננו-סיבי פוליאוריתן סביב סטנט מתרחב בבלון. השיטה מספקת תכונות מכניות ודבקות תאים משופרות לריפוי מהיר ויישומים רפואיים חדשים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ברצוננו להודות למחלקת ההנדסה, Mayo Clinic על התמיכה הטכנית שלהם. מחקר זה נתמך כספית על ידי הקרן האירופית לפיתוח אזורי - FNUSA-ICRC (No. CZ.1.05/1.100/02.0123), המכונים הלאומיים לבריאות (T32 HL007111), מענק פיתוח מדענים של איגוד הלב האמריקאי (AHA #06-35185N), וקרן החדשנות של גריינגר - קרן גריינג'ר.

1. Electrospinning של פוליאוריתן על Mandrel אספן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן mandrel עבור electrospinning <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממס כ -8 מיליליטר של ביולוגית, באיכות מזון, חומר תמיכה מסיס במי גליל סיים (כ 9 מ&quot;מ קוטר ו -110 מ&quot;מ עמוק) ב 155 מעלות צלזיוס באמצעות תנור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טובלים בקוטר 3 מ&quot;מ ו -100 מ&quot;מ mandrel נירוסטה ממושכות להשיג ציפוי של חומר תמיכה על פני השטח של mandrel. לפני הטבילה, למקם את mandrels בתנור ב 155 מעלות צלזיוס למשך כ 15 דקות כדי להעלות את הטמפרטורה של פני שטח mandrel שעוזר להרטיב את המשטח עם חומר התמיכה המותך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן mandrel טבול להתקרר כ 140 מעלות צלזיוס בעוד שחומר התמיכה המותך מבצר ויוצרי ציפוי דק אחיד על פני שטח mandrel. במהלך תהליך הקירור, לתלות את mandrel אנכית כך הכבידה גורם לחומר תמיכה עודף לטפטף מעל. ציפוי זה מאפשר קלהסרת השתל-סטנט מוגמר mandrel. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנה של אספן mandrel של מערכת electrospinning (כפי שמוצג באיור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר את מערבל המעבדה אופקי ולהתחבר מוט פלסטיק אשר יחזיק את mandrel הנירוסטה בקצה השני בתוך במנדף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את החומר תמיכה מהקצה של mandrel ידי השריית רק קצה של mandrel במים כדי להתאים את מוט התמיכה פלסטיק בסוף mandrel. תמיכת מוט תמיכת הפלסטיק בסוף חינם של mandrel לסייע סיבוב אחיד של אספן mandrel. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ברגים סט של מוטות תמיכה פלסטיק כדי לאבטח את mandrel נירוסטה למנוע החלקה במהלך electrospinning. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הארקת אספן mandrel ידי הצמדת חוט קרקע בצורת U אל mandrel הנירוסטה. השתמש גומי O- טבעות כדי להחזיק את חוט הקרקע לצדדים של mandrel. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סטיםng את מערכת שחול פוליאוריטן נוזלית של מערכת electrospinning <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים dimethylacetamide (DMA) עם 25% (m / v) פוליאוריטן (PU) פתרון המניות לקבל 15% (m / v) PU ב DMA פתרון (למשל, להוסיף 6 מ&quot;ל של DMA עד 9 מ&quot;ל של 25% פתרון PU). זְהִירוּת! לעבוד בתוך במנדף עם ציוד מגן אישי נכון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממלאים מזרק זכוכית 5 מ&quot;ל עם מחט נירוסטה בקצה הקהה (spinneret) עם 15% פתרון PU. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתכנת את משאבת מזרק כדי למתוח 0.01 מ&quot;ל / דקה מבוסס על הקוטר הפנימי של המזרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר את המזרק עם spinneret על משאבת מזרק אופקית עם קצה המחט כ 20 ס&quot;מ מן אספן mandrel. לבודד את המזרק מן החלקים המוליכים של המזרק לשאוב באמצעות יריעות גומי כדי למנוע קשתית חשמל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מחולל מתח גבוה אל spinneret של המזרק באמצעות קליפ תנין. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את משאבת מזרק 0.01 מ&quot;ל / דקה רוטהte mandrel עם מערבל מעבדה רץ במהירות איטית (למשל, 50 סל&quot;ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למרוח הפרש מתח של 20 ק ברחבי spinneret ואת mandrel האספן. nanofibers PU יתחיל הפקדה על mandrel סיבוב שכבה דקה תהיה גלויה בתוך מספר דקות. ודא במנדף כבוי ופליטה סגורה כדי למנוע אובדן של nanofibers electrospun. </li></ol> 2. Electrospinning א-שתל סטנט <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> nanofibers Electrospin פו על mandrel מסתובב במשך שעה 2. ליצור צינור אחיד (כמוסבר בשלב 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את mandrel מן מוט פלסטיק מחובר מערבל מעבדה להתקין סטנט מתכת חשופה. הפעל במנדף ופתוח פליטה לפני הסרת mandrel על מנת להבטיח כי שריד אד ממס יוסר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את הנירוסטה להרחבת בלון סטנט 26 על צינור electrospun למיקום רצוי. זה עשוי להיות נחוץ כדי להרחיב את הסטנט מעט אז זה SLIps על מבלי לפגוע בצינור electrospun. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסלסלים את הסטנט לוודא כי הסטנט מוגדר בחוזקה על חומר הצינור על mandrel ולא משוחרר מספיק כדי להחליק. זה גם יעזור למנוע delamination של שכבות הפנימיות וחיצוניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את mandrel עם צינור סטנט שוב ​​על מוט הפלסטיק של מערבל מעבדה electrospinning השכבה החיצונית של-שתל סטנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> nanofibers Electrospin עבור 3 שעות כמוסבר בשלב 1 כדי להמציא מחדש את השכבה החיצונית של-שתל סטנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר electrospinning החיצוני מאוחר יותר, circumferentially לחתוך את החומר PU כ 1 מ&quot;מ מקצות סטנט באמצעות אזמל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משרים את mandrel עם שתל סטנט במים deionized לפזר את החומר תמיכה מן mandrel אשר תשחרר את השתל סטנט מ mandrel. חלף עם מים מתוקים לפי צורך כדי לפזר את חומר התמיכה לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר חומר התמיכה נמס, להסיר בעדינות את שתל סטנט מ tהוא mandrel ולאפשר לו להתייבש. שקול השריית סטנט-שתל הסיר במים deionized לפזר כל חומר תמיכה הנותרים לפני המאפשר לייבוש באוויר. </li></ol> 3. בדיקה של שתלי סטנט מיוצרים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את-שתל סטנט על בלון trifold 3 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסלסל את-שתל סטנט על הבלון באמצעות יד שנערכה crimping כלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק סטנט-שתל crimped באמצעות מיקרוסקופ עבור crimping אחידה וכל סימנים אחרים של כישלון כמו delamination או לנקב של חומר כיסוי בגלל עיוות סטנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרחב את שתל סטנט לקוטר תוכנן של 3 מ&quot;מ על ידי pressurizing בלון trifold עם מכשיר אינפלציה ומים. שוב, לבחון סטנט-שתל המורחב להרחבה אחידה סימנים של כישלון. </li></ol>

<ol><li>Elsner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+stent+grafts+covered+by+a+polytetrafluoroethylene+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Coronary stent grafts covered by a polytetrafluoroethylene membrane.</a> Am. J. Cardiol. 84 (3), 335-338 (1999).</li>
<li>Störger, H., Haase, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polytetrafluoroethylene-Covered+Stents%3A+Indications%2C+Advantages%2C+and+Limitations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Interv.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Polytetrafluoroethylene-Covered Stents: Indications, Advantages, and Limitations.</a> J. Interv. Cardiol. 12 (6), 451-456 (1999).</li>
<li>Moreno, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrophage+infiltration+predicts+restenosis+after+coronary+intervention+in+patients+with+unstable+angina%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Macrophage infiltration predicts restenosis after coronary intervention in patients with unstable angina.</a> Circulation. 94 (12), 3098-3102 (1996).</li>
<li>Briguori, C., Sarais, C., Colombo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+polytetrafluoroethylene-covered+stent%3A+a+device+with+multiple+potential+advantages%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Cardiovasc.+Interv%22%5BJournal%5D)">The polytetrafluoroethylene-covered stent: a device with multiple potential advantages.</a> Int. J. Cardiovasc. Interv. 4 (3), 145-149 (2001).</li>
<li>Qureshi, M. A., Martin, Z., Greenberg, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endovascular+management+of+patients+with+Takayasu+arteritis%3A+stents+versus+stent+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Vasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">Endovascular management of patients with Takayasu arteritis: stents versus stent grafts.</a> Semin. Vasc. Surg. 24 (1), 44-52 (2011).</li>
<li>Ahmadi, R., Schillinger, M., Maca, T., Minar, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femoropopliteal+arteries%3A+immediate+and+long-term+results+with+a+Dacron-covered+stent-graft%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Femoropopliteal arteries: immediate and long-term results with a Dacron-covered stent-graft.</a> Radiology. 223 (2), 345-350 (2002).</li>
<li>Geremia, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+arteriovenous+fistulas%3A+treatment+with+silicone-covered+metallic+stents%5BTitle%5D)+AND+%22AJNR.+Am.+J.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Experimental arteriovenous fistulas: treatment with silicone-covered metallic stents.</a> AJNR. Am. J. Neuroradiol. 18 (2), 271-277 (1997).</li>
<li>Saatci, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+internal+carotid+artery+aneurysms+with+a+covered+stent%3A+experience+in+24+patients+with+mid-term+follow-up+results%5BTitle%5D)+AND+%22AJNR.+Am.+J.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Treatment of internal carotid artery aneurysms with a covered stent: experience in 24 patients with mid-term follow-up results.</a> AJNR. Am. J. Neuroradiol. 25 (10), 1742-1749 (2004).</li>
<li>Stefanadis, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stents+Wrapped+in+Autologous+Vein%3A+An+Experimental+Study1%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Stents Wrapped in Autologous Vein: An Experimental Study1.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 28 (4), 1039-1046 (1996).</li>
<li>Palmaz, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+polymeric+graft+materials+for+endovascular+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vasc.+Interv.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Review of polymeric graft materials for endovascular applications.</a> J. Vasc. Interv. Radiol. 9, 7-13 (1998).</li>
<li>Bruckheimer, E., Dagan, T., Amir, G., Birk, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covered+Cheatham-Platinum+stents+for+serial+dilation+of+severe+native+aortic+coarctation%5BTitle%5D)+AND+%22Catheter+Cardiovasc.+Interv%22%5BJournal%5D)">Covered Cheatham-Platinum stents for serial dilation of severe native aortic coarctation.</a> Catheter Cardiovasc. Interv. 74 (1), 117-123 (2009).</li>
<li>Tzifa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covered+Cheatham-platinum+stents+for+aortic+coarctation%3A+early+and+intermediate-term+results%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Covered Cheatham-platinum stents for aortic coarctation: early and intermediate-term results.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 47 (7), 1457-1463 (2006).</li>
<li>Kuraishi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+nanofiber-covered+stents+using+electrospinning%3A+in+vitro+and+acute+phase+in+vivo+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+Part+B+Appl.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Development of nanofiber-covered stents using electrospinning: in vitro and acute phase in vivo experiments.</a> J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 88 (1), 230-239 (2009).</li>
<li>Pant, S., Bressloff, N. W., Limbert, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geometry+parameterization+and+multidisciplinary+constrained+optimization+of+coronary+stents%5BTitle%5D)+AND+%22Biomech.+Model+Mechanobiol%22%5BJournal%5D)">Geometry parameterization and multidisciplinary constrained optimization of coronary stents.</a> Biomech. Model Mechanobiol. 11 (1-2), 61-82 (2012).</li>
<li>Muller-Hulsbeck, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+on+endothelial+cell+adhesion+on+vascular+stents+and+stent-grafts%3A+first+in+vitro+results%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Experience on endothelial cell adhesion on vascular stents and stent-grafts: first in vitro results.</a> Invest. Radiol. 37 (6), 314-320 (2002).</li>
<li>Sarkar, S., Salacinski, H. J., Hamilton, G., Seifalian, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanical+properties+of+infrainguinal+vascular+bypass+grafts%3A+their+role+in+influencing+patency%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Vasc.+Endovasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">The mechanical properties of infrainguinal vascular bypass grafts: their role in influencing patency.</a> Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 31 (6), 627-636 (2006).</li>
<li>Shirota, T., Yasui, H., Shimokawa, H., Matsuda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+endothelial+progenitor+cell+%28EPC%29-seeded+intravascular+stent+devices+and+in+vitro+endothelialization+on+hybrid+vascular+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Fabrication of endothelial progenitor cell (EPC)-seeded intravascular stent devices and in vitro endothelialization on hybrid vascular tissue.</a> Biomaterials. 24 (13), 2295-2302 (2003).</li>
<li>Grasl, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+polyurethane+vascular+grafts%3A+in+vitro+mechanical+behavior+and+endothelial+adhesion+molecule+expression%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Electrospun polyurethane vascular grafts: in vitro mechanical behavior and endothelial adhesion molecule expression.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 93 (2), 716-723 (2010).</li>
<li>Kidoaki, S., Kwon, I. K., Matsuda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+features+and+mechanical+properties+of+in+situ-bonded+meshes+of+segmented+polyurethane+electrospun+from+mixed+solvents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+Part+B+Appl.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Structural features and mechanical properties of in situ-bonded meshes of segmented polyurethane electrospun from mixed solvents.</a> J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 76 (1), 219-229 (2006).</li>
<li>Stegemann, J. P., Kaszuba, S. N., Rowe, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review%3A+advances+in+vascular+tissue+engineering+using+protein-based+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Review: advances in vascular tissue engineering using protein-based biomaterials.</a> Tissue Eng. 13 (11), 2601-2613 (2007).</li>
<li>Sankaran, K. K., Subramanian, A., Krishnan, U. M., Sethuraman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoarchitecture+of+scaffolds+and+endothelial+cells+in+engineering+small+diameter+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+J%22%5BJournal%5D)">Nanoarchitecture of scaffolds and endothelial cells in engineering small diameter vascular grafts.</a> Biotechnol. J. 10 (1), 96-108 (2015).</li>
<li>Gibson, P., Schreuder-Gibson, H., Rivin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+properties+of+porous+membranes+based+on+electrospun+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Colloid+Surf.%2C+A%22%5BJournal%5D)">Transport properties of porous membranes based on electrospun nanofibers.</a> Colloid Surf., A. 187, 469-481 (2001).</li>
<li>Zdrahala, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+caliber+vascular+grafts.+Part+II%3A+Polyurethanes+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomater.+Appl%22%5BJournal%5D)">Small caliber vascular grafts. Part II: Polyurethanes revisited.</a> J. Biomater. Appl. 11 (1), 37-61 (1996).</li>
<li>Uthamaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+validation+of+a+novel+ferromagnetic+bare+metal+stent+capable+of+capturing+and+retaining+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells.</a> Ann. Biomed. Eng. 42 (12), 2416-2424 (2014).</li>
<li>Tefft, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Labeling+and+Targeting+with+Superparamagnetic+Iron+Oxide+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Cell Labeling and Targeting with Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles.</a> J. Vis. Exp. (105), e53099(2015).</li>
<li>Uthamaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferromagnetic+Bare+Metal+Stent+for+Endothelial+Cell+Capture+and+Retention%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Ferromagnetic Bare Metal Stent for Endothelial Cell Capture and Retention.</a> J. Vis. Exp. (103), e53100(2015).</li>
<li>de Giovanni, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covered+stents+in+the+treatment+of+aortic+coarctation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Interv.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Covered stents in the treatment of aortic coarctation.</a> J. Interv. Cardiol. 14 (2), 187-190 (2001).</li>
<li>Hans, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+wide-necked+aneurysms+with+balloon-expandable+polyurethane-covered+stentgrafts%3A+experience+in+an+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Neurochir.+%28Wien%29%22%5BJournal%5D)">Treatment of wide-necked aneurysms with balloon-expandable polyurethane-covered stentgrafts: experience in an animal model.</a> Acta. Neurochir. (Wien). 147 (8), 871-876 (2005).</li>
<li>Hasan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+scaffolds+for+tissue+engineering+of+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts.</a> Acta. Biomater. 10 (1), 11-25 (2014).</li>
</ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

פיתחנו טכניקת ייצור עבור השתלת סטנט בקליבר קטן הניתנת לפריסה באמצעות הליך התערבות כלילית מלעורית (PCI) סטנדרטי. שתלי סטנט הזמינים כיום מוגבלים ביכולתם לשמור על פרופיל נמוך וגמישות לפריסה. סטנטים ממתכת חשופה שפותחו על ידי קבוצתנו במחקרים קודמים שלנו הוכיחו את עצמם כמסייעים בריפוי מהיר של העורק הסטנט24,26. פולימרים שונים עברו אלקטרוספיון על ידי קבוצות אחרות ופוליאוריטן הוכח כיציב ביולוגית ותואם ביולוגית. ידוע גם כי לפוליאוריטן יש מעט מאוד הידבקות חיידקית13,28. 
בפרוטוקול שה...

נהלי התערבות כלילית לגרום לפגיעה בדפנות כלי דם משמעותית עקב שיבוש קיר רובד כלי. התוצאה restenosis, תסחיף היקפי שתלי וריד, וחוסר ההמשכיות של לומן כלילית 1-4. כדי למנוע סיבוכים אלה, אסטרטגיה מבטיחה תהיה לכסות את פני השטח של כלי הדם באתר אנגיופלסטיקה, אשר יהיה פוטנציאל לעכב restenosis, להקטין סיכונים מן הרציפות של לומן כלי, ולמנוע תסחיף היקפי. מחקרים קודמים לעומת סטנטים מתכת חשופים כדי סטנט-שתלי עם תוצאות חיוביות-שתל סטנט 5. החוקרים השתמשו כמה חומרים כדי לייצר ממברנות לכיסוי סטנטים. זה כולל חומרים סינטטיים כמו פוליאתילן tetraphthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), פוליאוריטן (PU), סיליקון או רקמות כלים עצמיות לייצור סטנטים מכוסים 6-9. חומר שתל אידיאלי לכיסוי סטנט צריך להיות thromboresistant, הלא biodegradable, וצריך לשלב עם רקמה מקורית ללא התפשטות מוגזמת ודלקת 10. חומר השתל המשמש לכיסוי סטנט צריך גם לקדם את הריפוי של השתל-סטנט. -שתל סטנט נמצא בשימוש נרחב לטיפול לקוארקטציה אב עורקים, מפרצות מדומה של עורק התרדמה, fistulae arteriovenous, הידרדר וריד שתלי, וגדול מפרצת מוחית ענקית. אבל את הפיתוח של שתלי סטנט קליבר קטנים הוא מוגבל על ידי היכולת לשמור על פרופיל נמוך וגמישות, אשר מסייע בפריסה של שתלי-סטנט 11-14. פו הוא פולימר אלסטומרי עם חוזק מכאני טוב שהנו תכונה רצויה להשגה על פרופיל נמוך וגמישות טובה 15,16. בנוסף בעל עבירות טובות, סטנט-שתלי צריך גם לקדם ריפוי endothelialization מהירים. PU מכוסה סטנט-שתלים הוכיחו biocompatibility הטוב ומשופרי endothelialization 17. יש חוקריםבעבר ניסה endothelialize PU מכוסה שתלי סטנט ידי זריעת אותם עם תאי אנדותל 17. Electrospinning של פו ליצור מטריצת nanofiber הוכח להיות טכניקה יקרה לייצור כלי דם שתלי 18,19. קיומו של nanofibers המחקה את הארכיטקטורה של מטריקס יליד ידוע גם כדי לקדם את התפשטות תאי אנדותל 20,21. Electrospinning גם מאפשר שליטה על עובי החומר 22. שתל כלי דם קליבר קטן עשויים PU נחקר לקדם ריפוי באמצעות שינויים כגון ציפוי פני שטח, קרישת דם, ואת מדכא את התפשטות תאים. כל השינויים הללו נועדו לתווך קבלת מארח ולקדם ריפוי שתל 23. הקבוצה שלנו פיתחה סטנט מתכת חשופה בלון להרחבה אשר ניתן לפרוס במודלים של בעלי חיים 24-26. השילוב של רשת פוליאוריטן electrospun וכדורoon סטנט להרחבה אפשר לנו ליצור סטנט-שתלי להרחבת בלון קליבר הקטן. רוב סטנט-שהתלי הזמין כרגע הציגו דרך עורק הירך בעת ביצוע הליך התערבותית, אך רק מעטי סטנטים מסחריים מכוסים ניתן הציגו 1 גודל צרפתי גדול יותר מזו הנדרשת בלון בלתי מנופח 27. במחקר זה פיתחנו סטנט-שתל וסקולרית קטן קליבר ידי encapsulating סטנט בלון להרחבה בין שתי שכבות של פו electrospun אשר ניתן יהיה להעביר את עורק כלילי באמצעות קטטר מדריך לצרפתית רגילה 8-9 בהליך התערבותית מלעורית.

<table><tbody><tr><td>מזרק זכוכית</td><td>Air Tite</td><td>7.140-33</td><td>מזרק לספינר</td></tr><tr><td>צילינדר מדורג 5 מ"ל</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-552-4G</td><td>5 מ"ל פיירקס צילינדר מדורג בקוטר של כ-9 מ"מ ואורך 11 ס"מ</td></tr><tr><td>מחולל מתח גבוה</td><td>Bertan Accociates, Inc.</td><td>205A-30P</td><td>משמש להחלת הפרש מתח על פני ספינר ואספן</td></tr><tr><td>מערבל מעבדה עם בקרת סל"ד</td><td>Scilogex</td><td>SCI-84010201</td><td>זמין מספקי ציוד מעבדה שונים</td></tr><tr><td>פוליאוריטן</td><td>DSM</td><td>BioSpan SPU</td><td>יריעת גומי פוליאוריטן מפולח</td></tr><tr><td></td><td>Biospan McMaster Carr</td><td>1370N11</td><td>משמש לבידוד מזרק במהלך אלקטרו-ספינינג</td></tr><tr><td>ציר נירוסטה</td><td>N/A N</td><td>/A</td><td>מיוצר&nbsp;</td></tr><tr><td>מחט נירוסטה</td><td>המילטון</td><td>91018</td><td>משמשת כספינרט בחומר תמיכה אלקטרו-ספינינג</td></tr><tr><td></td><td>EnvisionTec</td><td>B04-HT-DEMOMAT</td><td>חומר מסיס במים תואם ביולוגי</td></tr><tr><td>משאבת מזרק</td><td>מנגנון הרווארד</td><td>55-3333</td><td></td></tr></tbody></table>

המצאה של קטני קליבר סטנט-שתל שימוש electrospinning ו בלון להרחבת bare metal סטנטים

Fabrication of Small Caliber Stent-grafts Using Electrospinning and Balloon Expandable Bare Metal Stents

שתלי סטנט נמצאים בשימוש נרחב לטיפול במצבים שונים כגון נגעים באבי העורקים, מפרצות, תסחיפים עקב הליכי התערבות כלילית ונקבים בכלי הדם. שתלי סטנט כאלה מיוצרים על ידי כיסוי סטנט בקרום פולימרי. שתל סטנט אידיאלי צריך להיות בעל סטנט תואם ביולוגית המכוסה בקרום פולימרי נקבובי, עמיד בפני פקקת ותואם ביולוגית המחקה את המטריצה החוץ-תאית ובכך מקדם ריפוי אתר פציעה. מטרת פרוטוקול זה היא לייצר שתל סטנט בקליבר קטן על ידי עטיפת סטנט הניתן להרחבה בלון בתוך שתי שכבות של ננו-סיבי פוליאוריטן אלקטרו-ספוניים. הוכח כי אלקטרו-ספינינג של פוליאוריתן מסייע בריפוי על ידי חיקוי מטריצה חוץ-תאית מקומית, ובכך מקדם אנדותליזציה. אלקטרו-ספינינג של ננו-סיבי פוליאוריטן על ציר מסתובב לאט איפשר לנו לשלוט במדויק בעובי הממברנה הננו-סיבית, החיונית להשגת שתל סטנט הניתן להרחבה בקליבר קטן. אימות מכני על ידי לחיצה והרחבה של שתל הסטנט הראה כי קרום הפוליאוריטן הננו-סיבי גמיש מספיק כדי לכווץ ולהתרחב תוך שמירה על פטנט מבלי להראות סימני קריעה או דלמינציה. יתר על כן, השתלות סטנט המיוצרות בשיטות המתוארות כאן ניתנות להשתלה באמצעות הליך התערבות כלילית באמצעות צנתרי הנחיה בגודל סטנדרטי.

<html> התקנת electrospinner שלנו (איור 1) הביאה nanofibers פוליאוריטן באיכות גבוהה (איור 2). A-שתל סטנט מיוצר על ידי electrospinning שכבה פנימית של פוליאוריטן על גבי mandrel, מחליק סטנט מתכת חשוף מעל שכבה זו, ועל electrospinning שכבה חיצונית שנייה של פוליאוריטן (איור 3). nanofibers פוליאוריתן הם electrospun בשיעור של 50 מיקרומטר / hr, שתוצאתה השכבה הפנימית של 100 מיקרומטר ו השכבה החיצונית של 150 מיקרומטר על שתלי-סטנט. Electrospinni...

בפרוטוקול אנו מציגים שיטה לייצור שתל סטנט בקליבר קטן על ידי סנדוויץ' סטנט הניתן להרחבה בלון בין שתי שכבות פוליאוריטן ננו-סיביות אלקטרו-ספוניות.

המצאה של קטני קליבר סטנט-שתל שימוש Electrospinning ו בלון להרחבת Bare Metal סטנטים

Stent-grafts are widely used for the treatment of various conditions such as aortic lesions, aneurysms, emboli due to coronary intervention procedures and ...

המטרה הכללית של תהליך ייצור זה היא לפתח תומכן-מעטפת (stent-graft) בקוטר קטן על ידי הכמוסה של תומכן הניתן להרחבה באמצעות בלון בתוך שתי שכבות של סיבי פוליאוריתן ננומטריים שיוצרו בשיטת אלקטרו-ספינינג (electrospun). מחקר זה מסייע לנו לפתח תומכני-מעטפת בקוטר קטן המתרפאים במהירות רבה, ועשויים לפתוח יישומים רפואיים חדשים שטרם בוצעו בעבר. יתרונותיה של טכניקה זו הם שהתומכני-מעטפת עשויים מסיבי פולימר ננומטריים המדמים את המטריצה החוץ-תאית.תהליך הייצור הוא פשוט, והוא מספק תכונות מכניות ותכונות הידבקות תאים נוחות. כדי להתחיל, המס תחילה כ-8 milliliters של חומר תמיכה מסיס במים בדרגת מזון ותואם ביולוגית בתוך משורה בטמפרטורה של 155 °C. כמו כן, חמם את המנדרל מפלדת אל-חלד, באורך 100 millimeter וברוחב 3 millimeter, לטמפרטורה של 155 °C.כעת כבו את התנור וטבלו את המנדריל בחומר התמיכה. לאחר מכן, תלו את המנדריל באופן אנכי בתוך התנור והמתינו להת굳דות החומר, אשר צפויה להתרחש סביב 140 °C. חומר עודף אמור לטפטף מקצה המנדריל.כעת הגדירו את אספן המנדרל (mandrel collector) של מערכת האלקטרוספינינג. שלב זה דורש מערבל מעבדה עם מוט פלסטיק מחובר המסתיים בתופסן עבור המנדרל. המססו את חומר התמיכה מקצה המנדרל כדי שניתן יהיה לחבר אותו לתופסן.בשלב הבא, השתמשו בטבעות איטום (O rings) מגומי משני צדי המנדרל כדי להגן על החומר שעבר אלקטרו-ספינינג מחוט ההארקה, והאריקו את המנדרל באמצעות חוטי הארקה בצורת U. לאחר מכן, חברו את קצה המנדרל החשוף לתפס קצר בקצה הרחוק לצורך תמיכה. בקצה השני, חברו את המנדרל למוט הסיבוב של המערבל המעבדתי.הדק את שני התומכים למנדרל (mandrel) באמצעות ברגים, והארק את המנדרל חשמלית. כעת הגדר את מערכת ההזרקה של הפוליאוריתן הנוזלי. ראשית, מלא מזרק זכוכית של 5 mL המתאים למשאבת המזרקים, בתמיסת פוליאוריתן 15% שהוכנה לאחרונה, וחבר מחט נירוסטה בעלת קצה קהה, שתשמש כספינרט (spinneret).בהתחשב בקוטר הפנימי של המזרק, תכנתו את המשאבה להזרת התמיסה בקצב של 0.01 מיליליטר לדקה. כדי למנוע קשתי חשמל, בודדו את המזרק מחלקיו המוליכים של משאבות המזרקים באמצעות גלילי גומי. לאחר מכן, מקמו את המזרק במשאבה כך שקצה הspinneret יהיה במרחק של 20 סנטימטרים מאספן ה-mandrel.בשלב הבא, חברו את מחולל המתח הגבוה אל הספינרט (spinneret) באמצעות תפס תנימה. לפני תחילת האלקטרוספינינג, כבו את מניף הפליטה של מCהינקה. להפעלה, הפעילו את משאבת המזרק וסובבו את המנדרל (mandrel) במהירות של כ-50 RPM.לאחר מכן, הגשם הפרש מתח של 20 kilovolts בין הspinneret לבין גליל האיסוף. סיבי ננו של פוליאוריתן יתחילו להשקיע על הגליל המסתובב, ושכבה דקה תהיה גלויה בתוך מספר דקות. אפשר לסיבי הננו של הפוליאוריתן להצטבר במשך שעתיים כדי ליצור צינור אחיד.לאחר שהסיבים הננומטריים נטוו, הפעילו מחדש את מניפת הפליטה של המכסוף, והסִירו את הציר מהתמיכות הפלסטיות. לאחר מכן, החליקו בזהירות את התומך (stent) הניתן להרחבה באמצעות בלון על גבי הצינור שעבר אלקטרוספינינג, מבלי לגרום נזק לצינור. במידת הצורך, הרחיבו מעט את התומך כדי שיהיה קל יותר להחליקו.בשלב הבא, הדקו (crimp) את התומך (stent) במיקום הרצוי כך שיהיה הדוק לצינור ולא יחליק. פעולה זו תסייע במניעת דלמינציה (הפרדה) של השכבות הפנימיות והחיצוניות. החזירו את המנדריל למערך, והמשיכו בביצוע האלקטרוספינינג כפי שנעשה קודם לכן במשך שלוש שעות כדי לייצר שכבה חיצונית על גבי התומך-השתל (stent-graft).בשלב הבא, בעודו על המנדרל, חתכו היקפית את עודפי הפוליאוריתן כ-1 מילימטר מכל קצה של הסטנט באמצעות סקלפל. לאחר מכן, השרו את המנדרל ואת השתל-סטנט (stent-graft) במים דאיוניים כדי להמיס את חומר התמיכה. החליפו את המים לפי הצורך עד להמסה מלאה של חומר התמיכה.לאחר מכן, הסר בעדינות את השתל (stent-graft) מהמוט (mandrel) והשאר אותו לייבוש באוויר. כדי לבחון את השתל, החלק אותו על בלון תלת-קיפול בעובי שלושה מילימטרים, וסגור אותו על הבלון באמצעות כלי דחיסה (crimping tool) ידני. תחת מיקרוסקופ, בדוק את השתל הדחוס כדי לוודא שהדחיסה אחידה וחיפש סימנים אחרים לכשל, כגון התפרקות שכבות (delamination) או נקב בחומר הכיסוי, שעלולים להתרחש במקרה של שתל מעוות.אם התוצאה נראית תקינה, הרחבו את הסטנט-גרפט לשלושה מילימטרים על ידי הפעלת לחץ באמצעות בלון תלת-קיפול, מכשיר ניפוח ומים. לאחר ההרחבה, השתמשו במיקרוסקופ כדי לבחון את הסטנט-גרפט פעם נוספת. חפשו הרחבה אחידה וכל סימן לכשל.באמצעות מכשיר האלקטרוספינר ניתן לייצר ננוסיבי polyurethane באיכות גבוהה. אלקטרוספינינג של ננוסיבי polyurethane באמצעות מערך זה יוצר שכבה אחידה של polyurethane בקצב של 50 מיקרון של ננוסיבים לשעה. כיווץ והרחבה של השתל-גרפט (stent-graft) בעל הקлибър הקטן שהתקבל מראים כי התקנים אלו ניתנים לפריסה באמצעות בלון תלת-קיפול סטנדרטי ללא הרחבה לא אחידה או סימנים לכשל בחומר.בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו השתלה במודל חיות כדי לבחון את התפקודיות, העמידות ומאפייני הביצועים של ההתקן. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לעבוד במכסוף כימי כאשר מערכת הפליטה כבויה במהלך האלקטרוספינינג (electrospinning) ומופעלת מחדש לפני הוצאת הדגימה.

fabrication-small-caliber-stent-grafts-using-electrospinning-balloon

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

פיגומים Electrospun יכול להיות מעובד הייצור עבור יישומים הנדסת רקמות. כאן אנו מתארים שיטות ספינינג פיגומים מורכבים (על ידי ספינינג רצופים), להכנת פיגומים עבים יותר (על ידי שכבות רב באמצעות אדי חום או חישול), להשגת עקרות (ייצור מזוהם או פירסום הייצור עיקור) ו להשגת תכונות ביומכניים המתאימים.

Postproduction עיבוד Fibres Electrospun עבור הנדסת רקמות

מודל של השתלת תומכן בעורק התרדמה עכבר מתואר. בהשוואה לשיטות אחרות דומות, הליך זה הוא מהיר מאוד, פשוט ונגיש, ומציע את האפשרות ללמוד בדרך נוחה תגובת קיר כלי דם לסטנטים משחררי תרופות שונים והמנגנונים המולקולריים של restenosis.

דגם Murine של השתלת תומכן בעורק הראשי לחקר restenosis

אנו מדווחים טכניקה לייצור של micropockets בתוך ממברנות electrospun בי ללמוד התנהגות תא. באופן ספציפי, אנו מתארים שילוב של microstereolithography וelectrospinning לייצור PLGA (פולי (lactide-CO-glycolide)) ההתקנים ביולוגי קרני מצוידים בmicrofeatures.

שילוב של Microstereolithography וElectrospinning כדי לייצר ממברנות מצויד בגומחות להתחדשות קרנית

המטרות שלנו היו לעצב, לייצר ולבדוק סטנטים פרומגנטי ללכידת תא האנדותל. עשרה סטנטים נבדקו לשברים ועוד 10 סטנטים נבדקו למגנטיות עודפים. לבסוף, 10 סטנטים נבדקו ב- מבחנה ו8 יותר סטנטים הושתלו ב -4 חזירים להראות ללכוד תאים ושמירה.

Bare Metal פרומגנטי סטנט ללכיד תא האנדותל ושייר

Reproducable מודלים ניסיוניים נדרשים לבדיקה של חסימת כלי דם הרומן חומרים, אשר תוכננו כדי לטפל endovascular סגר של מפרצות תוך-גולגולתי (IA). מטרות המחקר הנוכחי לפתח טכניקה כירורגית מתוקננת ובטוחה עבור סטנט בסיוע לסתימת מפרצת של מפרצות saccular במודל חיה של חולדה.

מגנזיום מתכלה סטנט לטיפול מפרצות Saccular במודל חולדה - מבוא לשיטת כירורגי

כאן, אנו מציגים שיטה electrospinning ששונה כדי להמציא PCL שתלי כלי הדם עם נקבוביות גדולות וסיבים עבים, לתאר את פרוטוקול כדי להעריך את הביצועים ויוו במודל של עכברים של החלפת העורק הראשי.

השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

באמצעות מדפסת תלת-ממדית, פילמנט פולימר מסוג הצורה הינו הבלטת ממד כדי ליצור מבנה צינורי בענף. המבנה הוא בדוגמת ובצורת כך שהוא יכול להתכווץ לתוך טופס קומפקטי פעם מקופל ולאחר מכן לחזור לצורתו הנוצרת כאשר מחוממת.

4 ד מודפס סטנטים מלאכותיים עם מבנים בהשראת Kirigami

השיטה המוצגת מציעה דרך חדשנית להנדסת מבנים של סיבים ביומימטיים בפיגומים תלת-ממדיים (תלת-ממדיים) (למשל, עלוני מסתם לב). נעשה שימוש בגיאומטריות מוליכות מודפסות בתלת-ממד כדי לקבוע צורה וממדים. כיוון הסיבים ומאפייניו היו ניתנים להתאמה בנפרד עבור כל שכבה. ניתן לייצר דגימות מרובות בהגדרה אחת.

שילוב של הדפסה תלת-ממדית ואלקטרוספינינג לייצור עלוני מסתם לב ביומימטיים

עבודה זו ממחישה טכניקת ייצור בעלות נמוכה להגדרת צורה של חוטים/מסגרות ניטינול עם גורם צורה קטן באמצעות גופי הקרבה. הטכניקה מודגמת לייצור מסגרות מתרחבות עצמית המיועדות לשתלים זעיר פולשניים בעלי צורות מורכבות.

היווצרות ובדיקה מהירה של מסגרות NiTi המתרחבות מעצמן עם גורם צורה קטן המתאימות לשתלים זעיר פולשניים

ניגודיות משופרת כלי שיט קטן בעל חיים הדמיה על ידי microCT היא מהירה, חסכונית תפוקה גבוהה טכניקה...

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

למד שיטת ייצור סטנט-שתל קטן קליבר באמצעות אלקטרוספינינג של ננו-סיבי פוליאוריתן סביב סטנט מתרחב בבלון. השיטה מספקת תכונות מכניות ודבקות תאים משופרות לריפוי מהיר ויישומים רפואיים חדשים.

המצאה של קטני קליבר סטנט-שתל שימוש Electrospinning ו בלון להרחבת Bare Metal סטנטים

גלה סרטונים נוספים