Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Ferromagnetiska Bare Metal Stent för Endothelial Cell Capture och retention

Published: September 18, 2015 doi: 10.3791/53100

Summary

Våra mål var att konstruera, tillverka och testa ferromagnetiska stentar för endotelceller fånga. Tio stentar testades för brott och ytterligare 10 stentar testades för behålls magnetism. Slutligen har 10 stentar testades in vitro och ytterligare 8 stentar implanterades i 4 grisar för att visa fånga och behålla cell.

Abstract

Det krävs snabba endotelialisering av kardiovaskulära stentar för att minska stenttrombos och undvika trombocythämmande behandling som kan minska risk för blödning. Möjligheten att använda magnetiska krafter för att fånga och behålla endotelceller utväxt celler (EOC) märkta med superparamagnetiska järnoxid nanopartiklar (spion) har visats tidigare. Men denna teknik kräver att man utvecklar en mekaniskt fungerande stent från en magnetisk och biokompatibelt material, följt av in vitro och in vivo tester för att bevisa snabb endotelisering. Vi utvecklade en svagt ferromagnetiskt stent från 2205 duplex rostfritt stål med hjälp av datorstödd konstruktion (CAD) och dess utformning ytterligare förfinas med användning av finit elementanalys (FEA). Den slutliga utformningen av stenten uppvisade en huvudstam nedanför brottgränsen för materialet under mekanisk krympning och expansion. Hundra stentar tillverkades och en delmängd av dem användes för mekanisk provning, retained magnetiska fältmätningar, in-vitro cell fånga studier och in vivo implantatstudier. Tio stentar testades för distribution för att kontrollera om de ihållande pressning och expansionscykel utan fel. Ytterligare 10 stentar magnetiseras med hjälp av en stark neodymiummagnet och deras behållit magnetfält mättes. Stentarna visade att det kvarhållna magnetism var tillräckligt för att fånga Spion-märkt EOC i vår i-vitro-studier. Spion-märkt EOC infångning och kvarhållande verifierades i stora djurmodeller genom att implantera en magnetiserad stent och en icke-magnetiserade kontroll stent i varje 4 grisar. De stentade artärer explanterades efter 7 dagar och analyserades histologiskt. De svagt magnetiska stentar som utvecklats i denna studie var i stånd att attrahera och behålla Spion-märkta endotelceller som kan främja en snabb läkning.

Protocol

Alla djurstudier har godkänts av Institutional Animal Care och Utilization kommittén (IACUC) vid Mayo Clinic.

1. Konstruktion och analys av en 2205 Stainless Steel Stent

  1. Utforma en ren metall stent med hjälp av CAD
    1. Gör en extruderad ihålig cylinder genom att välja på "extruderad boss / bas" -funktionen med väggtjockleken är lika med stenttaget tjocklek.
    2. Designa en stent mönster på en annan skiss plan som tangerar den extruderade cylindern. Göra bredden på den plana mönstret för att matcha omkretsen hos den extruderade ihåliga cylindern.
    3. Överför platta mönsterdesign på den ihåliga cylindern med hjälp av wrap-funktionen.
    4. Spara del i dess ursprungliga format och även i ACIS format som ska exporteras för FEA.
  2. Finita elementanalys för stent modeller
    1. Importera fasta geometri sparas i ACIS format i den del modulen av FEA programvara för ytterligare analysär.
    2. Modell 2 analytiska cylindrar koaxiellt med stenten i den del Modeler av FEA programvara. Den yttre cylindern har en initial diameter som är större än diametern hos stenten för att simulera VECKARE och den inre cylindern har en initial diameter på 1 mm för att simulera en ballong för uppblåsning.
    3. Dubbelklicka på "instanser" träd post monterings Modeler att montera ovan nämnda delar i relativa positioner.
    4. Använd mask modulen i FEA programvara anger elementtypen som 20-nod sexsidiga element med reducerad integration, ange elementet storlek och mesh stenten.
    5. Ange friktions styva kontaktparen mellan stenten och de två cylindrarna respektive i "interaktionsegenskaperna" i modellträdet.
    6. Tilldela elasto-plastisk spännings-stam beteende 2205 rostfritt stål stent modellen.
    7. Definiera randvillkor att först kläm yttre cylindern till 1 mm som simulerar cRimping av stenten. Ta den yttre cylindern för att simulera uppmjukning av krusade stent. Expandera den inre cylindern till 3 mm för att simulera expansion och slutligen ta bort den inre cylindern för att simulera rekyl av stenten.
    8. Definiera simulerings parametrar inklusive antalet processorer och mängden RAM som tilldelats i "Analysis" modell trädobjektet och köra simuleringen.
    9. När simuleringen är klar öppnar resultatfilen (filename.odb) och efter processen resultaten för att studera de huvudsakliga stammar och iterativt förbättra stent design för att uppnå en huvudsaklig stam av 20% som är mindre än misslyckandet gränsen för materialet .

2. Stent Fabrication och testning för Crimp och expansion

  1. Stenttillverknings
    1. Skaffa 2205 rostfria rör med pistol borrning och precisionsslipning stångmaterial vid en precisionsbearbetning företag som Action Precision Products i Pioneer,OH.
    2. Överför precisionsslipade rören och den platta mönster stent design till en stent skär företag som Laserage Technology Corporation i Waukegan, IL för laserskärning och elektro.
    3. Passivera ytan av elektropolerade stentar genom nedsänkning dem i en stark syra (50% HCl) under 10 minuter, följt av en bas (10% NaHCOs 3) för en annan 10 minuter. VARNING: hantera kemikalier med lämplig skyddsutrustning och under ett dragskåp. Slutligen, tvätta stentar med etylalkohol och avjoniserat vatten. Denna process kallas syrabetning.
  2. Testning av tillverkade stent för krimpning och expansion
    1. Crimp stenten på en trebladiga ballong med hjälp av en handhållen pressverktyg. Håll stenten och trebladiga ballong i krimpverktyget. Tryck på handtaget för att radiellt deformera stenten som skall krimpas på ballongen.
    2. Inspektera krusade stent med hjälp av ett mikroskop för jämn pressning och några tecken på misslyckande i strukturen på grundmot plastisk deformation.
    3. Expand det med konstruktions diameter av 3 mm genom att trycksätta trebladiga ballongen med vatten. Undersök de expanderade stent för mikroskopiska sprickor och enhetlig expansion.

3. Karakterisering av Stent för balanserade Magnetic Field

OBS: Cylindrisk magnet av höjd två tums diameter och en tum användes i denna studie. Polerna på magneten är inriktade utmed axeln. Ytan magnetiska flödesdensiteten av magneten är cirka 1 T.

  1. Magnetiserar stentar diametralt eller axiellt med hjälp av en stark neodymiummagnet. Håll stenten nära den stark magnet för ca 1 min för magnetisering.
  2. Håll stenten på en av de plana ytorna med dess diameter längs de magnetiska fältlinjerna som skall magnetiseras diametralt eller håller stenten intill den cylindriska ytan med sin axel längs de magnetiska fältlinjerna för att magnetisera det axiellt. Balanserade magnetisk field hos stenten befanns vara stabil under minst 24 h, men använda stenten så snart som möjligt efter magnetisering.
  3. Montera stentar individuellt på glas dorn och sedan montera glas domarna i precision chuck magnetsonderings fixturen. Magnetisk mikrosensor sond kan exakt placeras nära stenten utan att vidröra ytan med XYZ stegen hopsättningen av den magnetiska sonderings fixturen (Figur 4).
  4. Mät baslinjen läsning av magnetiska mikrosensor långt bort från stenten och sedan mäta den kvarhållna magnetfältet vid stentens yta genom att placera sonden med hjälp av XYZ stadierna av den magnetiska sonderings fixturen.

4. Magnetiska Cell Capture Studier

  1. Skaffa celler, märkning med Spion och färgning med fluorescerande färgämne
    1. Härleda endotel utväxt-celler (EOC) från svin perifert blod som beskrivs i 5,7. Kultur i en T-75-kolv until ca 80% sammanflytande (5x10 6 till 8x10 6 celler).
    2. Syntetisera SPIONs såsom magnetit 10 nm i diameter (Fe 3 O 4) kärna omgiven av 50 nm tjockt poly (mjölk-sam-glykolsyra) (PLGA) skal såsom beskrivits i 8,9.
    3. Inkubera den härledda EOC med Spion i en koncentration av 200 | ig / ml av cellodlingsmedium för 16 timmar vid 37 ° C
    4. Aspirera cellodlingsmediet försiktigt. Försiktigt tvätta cellerna genom tillsats av 10 ml fosfatbuffrad saltlösning (PBS) till kolven, gungande, och aspirera PBS.
    5. Färga cellerna med fluorescerande färg (CM-DII) för visualisering under experiment. Detta görs enligt tillverkarens instruktioner genom tillsats av färgämnet till 10 ml cellodlingsmedium i en koncentration av 5 | il / ml och inkubera med cellerna under 30 min vid 37 ° C.
    6. Tvätta cellerna med PBS som i steg 4.1.4 och inkubera med 3 ml 0,25% trypsin-EDTA-lösning för 5 min vid 37 ° C tilllyfta cellerna från kolven.
    7. Överför cellsuspensionen till en 15 ml koniskt rör, fyll på med PBS och centrifugera vid 500 xg under 5 minuter för att bilda en cellpellet.
    8. Återsuspendera cellpelleten i PBS vid en koncentration av 1-2x10 6 celler / ml och blanda väl genom pipettering in och ut ur det koniska röret flera gånger.
  2. In-vitro cellstudier
    1. Design och fabricera (t.ex. 3D utskrift) en enkel fixtur för att hålla stenten strax ovanför ytan av ett täckglas.
    2. Avmagnetisera en stent med hjälp av en elektromagnetisk degausser eller magnetisera en stent diametralt eller axiellt med hjälp av en stark neodymiummagnet.
    3. Pipettera Spion-märkta EOC suspenderade i PBS i skålen som innehåller de axiellt magnetiserade eller diametralt magnetiserade eller icke-magnetiserade kontroll stentar. Bild stentarna med EOC suspenderade i PBS omedelbart för fluorescens med ett inverterat fluorescensmikroskop.
In vivo djurstudier

  1. Stentimplantation
    1. Rita perifert blod från 4 friska Yorkshire grisar - väger ca 50 kg - tre veckor före stentimplantation respektive och kultur EOC som beskrivs i 5,7.
    2. Administrera trombocythämmande läkemedel start 3 dagar före operation (aspirin 325 mg och klopidogrel 75 mg dagligen).
    3. På stentimplantation dag, bedöva grisarna med intramuskulärt Telazol, Xylazin och atropin (5 / 2-3 / 0,05 mg / kg) som anges i de tillämpliga institutionella riktlinjer djurskötsel och användningsområden.
    4. Intuberas och placera gris på inandning av 1-2,5% isoflurananestesi.
    5. Raka ventrala halsområdet av grisen och genomföra förfarandet i allmänhet sterila betingelser.
    6. Implantat 1 magnetiserad och ett icke-magnetiserat stenten i den högra kransartären (RCA) under användning av standard hjärtkateterisering teknik.
      1. Catheterization av djur bör utföras av en utbildad interventionell kardiolog. Gå till högra halspulsådern med en 9 fransk mantel.
      2. Kanylera målet kransartären och injicera joderade kontrastfärg för att få fluoroskopiska bilder.
      3. Placera en 0,014 tums standardkrans ledaren i artären. Advance ballongen och stenten använda denna styrtråd och distribuera stenten i ett kärl 3-3,5 mm diameter.
    7. Ockludera blodflödet inom RCA proximalt de implanterade stentarna med användning av en över trådballongen och leverera cirka 2x10 6 autolog EOC märkt med Spion suspenderades i 4 ml PBS via den centrala katetern under en 2-minutersperiod.
    8. Återställa blodflödet till RCA efter 2 min av ytterligare ocklusion.
    9. Överför djuret till uppvakningsavdelningen och noga övervaka djuret tills den har återfått medvetandet.
    10. Fortsätt att administrera trombocythämmande läkemedel (acetylsalicylsyra 325 mg och klopidogrel 75 mg) publicera operativt tills offret.
  2. Stent explant och histologi
    1. Avliva djuren 7 dagar efter operationen genom att först söva djuret som tidigare förklarats och sedan administrera intravenöst en dödlig dos av natrium pentobarbital (100 mg / kg) enligt tillämpliga institutionella riktlinjer djurskötsel och användningsområden.
    2. Kirurgiskt skörda stentade arteriella segment. Fäst explanterade artärerna i 10% formalin buffert under minst 30 minuter. Lämna proverna i formalin buffert för ytterligare histologisk analys.
    3. Outsourca den fasta provet till anläggningar som kan utföra histologi med metallstent. Under denna behandling, är proverna bädda in i metylmetakrylat, tvärsnitt, och analyserades histologiskt med användning av Mallory färgningsteknik med berlinerblått färgning för järnpartiklar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Iterativ stent design baserad på FEA (Figur 1) visade en stent som kan crimp och expandera med en huvudsaklig stam av 20% som är mindre än den 30% ultimata stam. Krimpning och expansionstest (figur 2) visade inga tecken på brott. Bilder från den deformerade stenten visade god överensstämmelse med FEA beräknade deformationer och även mikroskopiska bilder visade inga frakturer (Figur 3). Som väntat från de kvarhållna magnetiska fältmätningar (figurer 4 och 5), var Spion-märkta celler företrädesvis attraherad av böjda segment axiellt magnetiserade stentar och jämnare attraherad av raka segment i diametralt magnetiserade stentar (Figur 6). Histologi bilder visade järn färgning nära stentstag som styrker EOC attrahera och behålla till stenten under 7-dagars implantation period (Figur 7).

"> Figur 1
Figur 1. Stent modellering och analys flödesschema. Schemat visar datorstödd modellering och finita element analys som visar en steg-för-steg-process tillämpas på en 2205 rostfritt stål stent. Modifierad från Uthamaraj et al., 2014 6 med re-print tillstånd.

Figur 2
Figur 2. Rostfritt stål stent pressning och expansion. Laser klippa och elektro stent a) as-cut, b) krymps på en trifold ballongkateter, och c) utökats till 3 mm med hjälp av trebladiga ballongen. Modifierad från Uthamaraj et al., 2014 6 med re-print tillstånd.

Figur 3
Figur 3. Mikroskopisk inspektion av stenten. Ljusmikroskopi användes för att avbilda den expanderade stenten som jämfördes med FEA simulering.

Figur 4
Figur 4. Magnetsondmätning skede inställning. XYZ stadier och rotations steg samlades för positionering av stentar och magnetiska sond under magnetiska fältmätningar.

Figur 5
Figur 5. Magnetiska fältmätning regioner på en stent och mätvärden. Bilden visar de uppmätta balanserade magnetfält 2205 stentar i axiellt magnetiserade och diametralt magnetiserade konfigurationer. Modifierad från Uthamaraj et al., 2014 6 med re-print tillstånd.


Figur 6. In vitro-cell fånga studier. Fluorescensmikroskopi bilder av 2205 rostfritt stål stentar som visar cell fånga i (A) icke-magnetiserade stent, (B) diametralt magnetiserad stent och (C) axiellt magnetiserad stent. Modifierad från Uthamaraj et al., 2014 6 med re-print tillstånd.

Figur 7
Figur 7. Bilder av histologiska tvärsnitt av stentade koronarartärsegment (A) magnetisk stent med blå järn färgning nära staget och (B) icke-magnetiskt styr stent visar ingen blåfärgning nära staget. Proverna färgades med användning av Mallory färgning teknik med järnpartiklar shålls med berlinerblått fläck. Den "*" symbol indikerar stent strut platser. Modifierad från Uthamaraj et al., 2014 6 med re-print tillstånd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi utvecklade ett magnetiskt stent som kan fungera som en ren metall stent och kan attrahera Spion märkta endotelceller. I tidigare studier med magnetiska stentar, har forskarna använt nickel belagda kommersiella stentar och spolar eller nät tillverkade av magnetiska material på grund av avsaknad av ett ferromagnetiskt stent 5,10-14. Andra grupper har också använt den paramagnetiska natur kommersiellt tillgängliga stentar 304-rostfritt stål för inriktning nanopartiklar laddad endotelceller 3. Nickel beläggningar kan vara allergiframkallande för de patienter som fick stentarna och de paramagnetiska stentar behöver ett yttre magnetfält för att attrahera och behålla magnetiska nanopartiklar 3,5. Därför är det viktigt för cellleveranstillämpningar samt andra kliniska tillämpningar 10,15-20 designa och utveckla en fungerande ferromagnetiskt stent. Duplex typ av material som valts för denna studie - 2205 rostfritt stål - gör det weakly ferromagnetiskt. Dessutom har 2205 rostfritt stål en lägre brott stam av 30% jämfört med andra rostfria stål som används för att göra stentar såsom 316L rostfritt stål (70%) 6,21,22.

Baserat på denna nya tillämpning av 2205 rostfritt stål, det protokoll som presenteras i denna studie förklarar metoder för att konstruera, tillverka och testa en svagt magnetisk stent. Först en enkel stent designmönster utvecklats med hjälp av en befintlig stentmönster som en guide. Resultat från FEA simuleringar föreslagit att material som behövs för att läggas till de böjda segmenten hos stenten att uppnå en maximal huvudsaklig stam av 20% som är mindre än den slutliga stammen av materialet. Den slutliga stent konstruktion hade en stötta tjocklek av 90 | im. För det andra, var de tillverkade stentar magnetiserade och deras balanserade magnetfält mättes. Den kvarhållna magnetiska fältstyrkan av 2205 rostfritt stent stål beror på orienteringen av det applicerade magnetfältet 23. Magnetiserade stentar visade en bibehållen magnetfält i intervallet 100-750 mg jämfört med högst 10 mg för kontroll, icke-magnetiserade stent. Slutligen, de stora djur implantation studier visade att BMS tillverkade från 2205 rostfritt stål kan användas för att attrahera och behålla Spion-märkta endotelceller även när blodflödet återställs efter implantation. Histologi visade närvaron av blå järn färgning nära stent stagen i det magnetiserade stenten, vilket bevisar infångning och kvarhållande cell efter 7 dygn efter implanteringen.

CAD och FEA används i vår studie kan användas för korrekt design och analys av liknande ballongutvidgning stentar. I det nuvarande protokollet, Steg 1.2.5, 1.2.6 och 1.2.7 är avgörande för att inrätta de randvillkor och materiell egendom uppgift och krävs för korrekt utforma en stent. Resulte magnetiserade 2205 stentar rostfritt stål implanteras i stora djur visade fånga och behålla cell. Steg 5.1.7 och 5.1.8 är också avgörande för att uppnå rätt cellsådd på magnetiserade stentar. Dessutom är unik för vår presenterade studien införandet av celler till den magnetiska stentimplantatstället under en 2 min ocklusion.

Stentarna som utvecklats i denna studie kunde snabbt endothelialize och tåla korttids implantering, men det är oklart om stentarna kan motstå långtids implantering. Hittills ferromagnetiska material har inte studerats för att förstå sina begränsningar för kliniska tillämpningar. Men våra 7 dagars gris implantation data visade att 2205 rostfritt stål hade bra blod och vävnadskompatibilitet. De metoder som presenteras i denna studie inte görat ta itu med de tekniker för avancerad mekanisk testning av stentar såsom utmattningsprovning eller långtids interaktionen av det magnetiska materialet med blodet 24-28. Dessutom var den svaga ferromagnetiska natur 2205 rostfritt stål kunna fånga magnetiskt märkta celler, men ett nytt material med starkare magnetiska egenskaper kan förbättra cell fånga. Det behövs också ytterligare forskning för att studera biokompatibiliteten och lång sikt säkerhet ferromagnetiska material. De endotelceller utväxt celler som används i denna studie erhölls genom att följa ett tidigare publicerat protokoll som visade hur man isolera och karakterisera de endotelceller utväxt cellerna 5,7. Den aktuella studien var också begränsad av det lilla antalet djur.

Sammanfattningsvis har en snabb endotelialisering av stentar varit begränsad hittills på grund av bristande optimala avgivningsanordningar och dålig vidhäftning av endotelceller. De ferromagnetiska stentar som utvecklats i denna studiehar fördelen att fungera som en BMS samtidigt ge tillräckligt behålls magnetfält för att fånga magnetiskt märkta endotelceller. Som en del av våra fortsatta studier av långsiktiga implantation effekter, stenterna behöver genomgå mer rigorös mekanisk och biokompatibel testning. Den stent som utvecklats i denna studie visar mycket lovande som en funktionell ferromagnetiskt stent kan endotelceller avskiljning och retention och de metoder som används i denna studie kan användas för framtida stent utveckling och testning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2205 Stainless steel Carpenter Technology Corporation Round bar stock material
Abaqus Dassault systems Software
Atropine Prescription drug.
Clopidogrel Commercial name: Plavix. Prescription drug.
CM-DiI Life Technologies V-22888 Molecular Probes, Eugene, OR
Endothelial growth medium-2 Lonza CC-3162
Hand Held Crimping tool Blockwise engineering M1-RMC
Hydrochloric acid (HCl) Sigma Aldrich MFCD00011324 CAUTION: wear proptective equipment and handle under fume hood
Isoflurane anesthesia Piramal Critical Care, Inc. 
Ethyl alcohol Sigma Aldrich MFCD00003568
NdFeB magnet 2" Dia x 1" thick Amazing magnets D1000P Axially magnetized disc magnet with poles on flat faces
Over-The-Wire trifold balloon Any commercially available OTW trifold balloon can be used
Phosphate buffered saline Life Technologies 10010-023 Commonly known as PBS
Sodium Bicarbonate (NaHCO3) Sigma Aldrich MFCD00003528
Sodium pentobarbital Zoetis Commercial Name: Sleepaway (26%), FatalPlus, Beuthanasi.  Controlled substance to be ordered only by licensed veternarian
SolidWorks Dassault systems Software
SpinTJ-020 micro sensor MicroMagneitcs Sensible Solutions Long probe STJ-020 microsensor
SPION Mayo Clinic Nanoparticles synthesized internally (Ref: Lee, S. J. et al. Nanoparticles of magnetic ferric oxides encapsulated with poly(D,L latide-co-glycolide) and their applications to magnetic resonance imaging contrast agent. J Magn Magn Mater 272, 2432-2433, doi:DOI 10.1016/j.jmmm.2003.12.416 (2004))
Telazol Zoetis Controlled substance to be ordered only by licensed veternarian
Trypsin EDTA Life Technologies 25200-056 Gibco, Grand Island, NY
Xylazine Bayer Animal Health Commercial name: Rompun. Controlled sunstance to be ordered only by a licensed veternarian

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Garg, S., Serruys, P. W. Coronary stents: current status. J Am Coll Cardiol. 56, 1-42 (2010).
  2. Austin, D., et al. Drug-eluting stents versus bare-metal stents for off-label indications: a propensity score-matched outcome study. Circ Cardiovasc Interv. 1 (1), 45-52 (2008).
  3. Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. P Natl Acad Sci USA. 105 (2), 698-703 (2008).
  4. Tassiopoulos, A. K., Greisler, H. P. Angiogenic mechanisms of endothelialization of cardiovascular implants: a review of recent investigative strategies. J Biomat Sci-Polym E. 11 (11), 1275-1284 (2000).
  5. Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114, I314-I318 (2006).
  6. Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells). Ann Biomed Eng. 42 (12), 2416-2424 (2014).
  7. Gulati, R., et al. Diverse origin and function of cells with endothelial phenotype obtained from adult human blood. Circ Res. 93 (11), 1023-1025 (2003).
  8. Lee, S. J., et al. Nanoparticles of magnetic ferric oxides encapsulated with poly(D,L latide-co-glycolide) and their applications to magnetic resonance imaging contrast agent. J Magn Magn Mater. 272 (3 Special Issue), 2432-2433 (2004).
  9. Lee, S. J., et al. Magnetic enhancement of iron oxide nanoparticles encapsulated with poly(D,L-latide-co-glycolide). Colloid Surface A. (1-3), 255-251 (1016).
  10. Forbes, Z. G., et al. Locally targeted drug delivery to magnetic stents for therapeutic applications. Computer Architectures for Machine Perception, 2003 IEEE International Workshop on. , 1-6 (2003).
  11. Rathel, T., et al. Magnetic Stents Retain Nanoparticle-Bound Antirestenotic Drugs Transported by Lipid Microbubbles. Pharm Res-Dordr. 29 (5), 1295-1307 (2012).
  12. Gunn, J., Cumberland, D. Stent coatings and local drug delivery - state of the art. Eur Heart J. 20 (23), 1693-1700 (1999).
  13. Lu, A., Jia, G., Gao, G., Wang, X. The effect of magnetic stent on coronary restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty in dogs. Chin Med J (Engl. 114 (8), 821-823 (2001).
  14. Kempe, H., Kempe, M. The use of magnetite nanoparticles for implant-assisted magnetic drug targeting in thrombolytic therapy. Biomaterials. 31 (36), 9499-9510 (2010).
  15. Chorny, M., et al. Targeting stents with local delivery of paclitaxel-loaded magnetic nanoparticles using uniform fields. P Natl Acad Sci USA. 107 (18), 8346-8351 (2010).
  16. Polyak, B., Friedman, G. Magnetic targeting for site-specific drug delivery: applications and clinical potential. Expert Opin Drug Del. 6 (1), 53-70 (2009).
  17. Liu, J. Y., et al. Magnetic stent hyperthermia for esophageal cancer: an in vitro investigation in the ECA-109 cell line. Oncol Rep. 27 (3), 791-797 (2012).
  18. Gunn, J., Cumberland, D. Does stent design influence restenosis. Eur Heart J. 20 (14), 1009-1013 (1999).
  19. Aviles, M. O., et al. In vitro study of ferromagnetic stents for implant assisted-magnetic drug targeting. J Magn Magn Mater. 311 (1), 306-311 (2007).
  20. Mardinoglu, A., et al. Theoretical modelling of physiologically stretched vessel in magnetisable stent assisted magnetic drug targeting application. J Magn Magn Mater. 323 (3-4), 324-329 (2011).
  21. Liu, Z. Y., et al. Stress corrosion cracking of 2205 duplex stainless steel in H2S-CO2 environment. J Mater Sci. 44 (16), 4228-4234 (2009).
  22. Alverez-Armas, I., Degallaix-Moreuill, S. Duplex stainless steels. , Wiley-ISTE. (2009).
  23. Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).
  24. Pelton, A. R., et al. Fatigue and durability of Nitinol stents. J Mech Behav Biomed Mater. 1 (2), 153-164 (2008).
  25. Knowles, M., et al. Finite element analysis of a balloon-expandable stent and superior mesenteric arterial wall interaction. J Vasc Surg. 60 (6), 1722-1723 (2014).
  26. Veeram Reddy, S. R., et al. A novel biodegradable stent applicable for use in congenital heart disease: bench testing and feasibility results in a rabbit model. Catheter Cardiovasc Interv. 83 (3), 448-456 (2014).
  27. Shellock, F. G. MR imaging of metallic implants and materials: a compilation of the literature. AJR Am J Roentgenol. 151 (4), 811-814 (1988).
  28. Lopic, N., et al. Quantitative determination of magnetic force on a coronary stent in MRI. J Magn Reson Imaging. 37 (2), 391-397 (2013).

Tags

Bioteknik Magnetic stent snabb läkning endotelisering CAD FEA 2205 rostfritt stål kardiovaskulära stentar
Ferromagnetiska Bare Metal Stent för Endothelial Cell Capture och retention
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Uthamaraj, S., Tefft, B. J.,More

Uthamaraj, S., Tefft, B. J., Hlinomaz, O., Sandhu, G. S., Dragomir-Daescu, D. Ferromagnetic Bare Metal Stent for Endothelial Cell Capture and Retention. J. Vis. Exp. (103), e53100, doi:10.3791/53100 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter