Ferromagnético Bare Metal Stent para captura de células endoteliais e Retenção

Resumo

Nossos objetivos foram para projetar, fabricar e testar stents ferromagnéticos para a captura de células endoteliais. Dez stents foram testados quanto à fractura e mais 10 stents foram testados para o magnetismo retida. Finalmente, 10 stents foram testados in vitro e 8 mais stents foram implantados em 4 porcos para mostrar a captura e retenção celular.

Resumo

Endotelização rápida de stents cardiovasculares é necessária para reduzir a trombose de stent e para evitar a terapia anti-plaquetas que podem reduzir o risco de sangramento. A viabilidade do uso de forças magnéticas para capturar e reter as células endoteliais excrescência (EdC) marcadas com nanopartículas de óxido de ferro super-paramagnéticas (spion) foi mostrado anteriormente. Mas esta técnica requer o desenvolvimento de um stent funcional mecanicamente a partir de um material magnético e biocompatível seguido de in-vitro e in-vivo de ensaio para comprovar rápida endotelização. Nós desenvolvemos um stent fracamente ferromagnéticos de aço inoxidável 2205 duplex utilizando desenho assistido por computador (CAD) e seu design foi aperfeiçoada por meio de análise de elementos finitos (FEA). O desenho final do stent exibiu a principal pressão abaixo do limite de fratura do material durante cravamento mecânica e expansão. Cem stents foram fabricados e um subconjunto deles foi usado para ensaios mecânicos, tempo de retained medições do campo magnético, em estudos in vitro de captura de células, in vivo e estudos de implantação. Dez stents foram testados para implantação para verificar se eles sustentado friso e expansão ciclo sem falhas. Outros 10 stents foram magnetizadas usando um ímã de neodímio forte e seu campo magnético retido foi medido. Os stents mostrou que o magnetismo retido foi suficiente para capturar spion marcado EOC nos nossos estudos in vitro. Foi verificada marcado com spion captura e retenção de EOC em grandes modelos animais através da implantação de um stent magnetizado e um stent controle não-magnetizado em cada um dos 4 porcos. As artérias stented foram explantadas após 7 dias e analisados ​​histologicamente. Os stents fracamente magnéticos desenvolvidas neste estudo foram capazes de atrair e reter as células endoteliais marcado com spion que podem promover a cura rápida.

Introdução

Pacientes implantados com stents vasculares fabricados a partir de materiais trombogênicos como aço inoxidável, cromo-cobalto e cromo-platina – tanto stents metálicos (BMS) quanto stents farmacológicos (DES) – precisam de terapia antiplaquetária para prevenir a formação de trombos. Os BMS cicatrizam rapidamente, mas estão sujeitos a reestenose em estágio avançado devido à cicatrização incompleta. Os stents farmacológicos requerem terapia antiplaquetária de longo prazo devido ao atraso na cicatrização. A terapia antiplaquetária administrada para evitar trombose como resultado de cicatrização incompleta ou tardia leva ao aumento do risco de sangramento e pode não ser....

Protocolo

Todos os estudos com animais foram aprovados pelo Animal Care Institucional e Comitê de Utilização (IACUC) da Clínica Mayo.

1. Análise e Desenho de um 2205 de aço inoxidável Stent

1. Projetando um nu metal stent usando CAD
   1. Faça um cilindro oco extrudido, selecionando em função 'de ressalto extrudado / base' com a espessura da parede igual à espessura haste do stent.
   2. Projetar um padrão de stent em um avião diferente esboço tangente ao cilindro extrudido. Adicione a largura do padrão plana para coincidir com a circunferência do cilindro oco extrudido.
   3. Transferir o projeto padrão plano para o cili....

Resultados

Desenho de stent iterativo com base em FEA (Figura 1) revelou um stent que pode friso e expandir-se com uma entidade de deformação de 20%, o que é menos do que a estirpe final de 30%. Engaste e ensaio de expansão (Figura 2) não mostrou sinais de fractura. Fotos do stent deformado mostrou boa concordância com deformações FEA calculados e também imagens de microscopia mostrou nenhuma fratura (Figura 3). Como esperado a partir das medições do campo magnético retidos .......

Discussão

Desenvolvemos um stent magnético que pode funcionar como um stent convencional e pode atrair células endoteliais marcado com spion. Em estudos anteriores envolvendo stents magnéticas, os pesquisadores usaram níquel stents revestidos comerciais e bobinas ou malhas feitas de materiais magnéticos devido à indisponibilidade de um stent ferromagnético ^5,10-14. Outros grupos também têm utilizado a natureza paramagnética de stents de aço inoxidável 304 de grau comercialmente disponíveis para o direcionamento de nano.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
2205 Aço inoxidável	Carpenter Technology Corporation		Barra redonda material de estoque
Abaqus	Dassault sistemas		Software
Atropina			Medicamento prescrito.
Clopidogrel			Nome comercial: Plavix. Medicamento prescrito.
CM-DiI	Life Technologies	V-22888	Sondas Moleculares, Eugene, OU
Meio de crescimento endotelial-2	Lonza	CC-3162
Ferramenta de crimpagem portátil	Engenharia em bloco	M1-RMC
Ácido clorídrico (HCl)	Sigma Aldrich	MFCD00011324	CUIDADO: use equipamento proptective e manuseie sob a capela
Anestesia	com isofluranoPiramal Critical Care, Inc.
Álcool etílico	Sigma Aldrich	MFCD00003568
Ímã NdFeB 2" Dia x 1" espessura	Ímãs incríveis	D1000P	Ímã de disco magnetizado axialmente com pólos em faces planas
Balão			Qualquer balão trifold OTW disponível comercialmente pode ser usado
Solução salina tamponada com fosfato	Life Technologies	10010-023	Comumente conhecido como
Bicarbonato de Sódio PBS (NaHCO3)	Sigma Aldrich	MFCD00003528
Pentobarbital de Sódio	Zoetis		Nome Comercial: Sleepaway (26%), FatalPlus, Beuthanasi.  Substância controlada a ser encomendada apenas por sistemas licenciados SolidWorks
	Dassault Software
Microssensor SpinTJ-020	MicroMagneitcs Sensible Solutions		Sonda longa STJ-020 microssensor
SPION	Mayo Clinic		Nanopartículas sintetizadas internamente (Ref: Lee, S. J. et al. Nanopartículas de óxidos férricos magnéticos encapsulados com poli(D,L latide-co-glicolide) e suas aplicações ao agente de contraste de ressonância magnética. J Magn Magn Mater 272, 2432-2433, doi:DOI 10.1016/j.jmmm.2003.12.416 (2004))Telazol
	Zoetis		Substância controlada a ser encomendada apenas por veternarian licenciado
Trypsin EDTA	Life Technologies	25200-056	Gibco, Grand Island, NY
Xylazine	Bayer Animal Health		Nome comercial: Rompun. Sunstance controlado a ser encomendado apenas por um veterinário licenciado

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