Fabricage van klein kaliber Stent-enten met behulp van Electrospinning en Balloon Expandable Bare Metal Stents

Summary

In the protocol, we present a method to manufacture a small caliber stent-graft by sandwiching a balloon expandable stent between two electrospun nanofibrous polyurethane layers.

Abstract

Stent-grafts are widely used for the treatment of various conditions such as aortic lesions, aneurysms, emboli due to coronary intervention procedures and perforations in vasculature. Such stent-grafts are manufactured by covering a stent with a polymer membrane. An ideal stent-graft should have a biocompatible stent covered by a porous, thromboresistant, and biocompatible polymer membrane which mimics the extracellular matrix thereby promoting injury site healing. The goal of this protocol is to manufacture a small caliber stent-graft by encapsulating a balloon expandable stent within two layers of electrospun polyurethane nanofibers. Electrospinning of polyurethane has been shown to assist in healing by mimicking native extracellular matrix, thereby promoting endothelialization. Electrospinning polyurethane nanofibers on a slowly rotating mandrel enabled us to precisely control the thickness of the nanofibrous membrane, which is essential to achieve a small caliber balloon expandable stent-graft. Mechanical validation by crimping and expansion of the stent-graft has shown that the nanofibrous polyurethane membrane is sufficiently flexible to crimp and expand while staying patent without showing any signs of tearing or delamination. Furthermore, stent-grafts fabricated using the methods described here are capable of being implanted using a coronary intervention procedure using standard size guide catheters.

Introduction

Coronaire interventie procedures leiden tot significante vaatwand letsel als gevolg van verstoring van de plaque en vaatwand. Dit leidt tot restenose, perifere embolie bij vaatprothesen en discontinuïteit van coronaire lumen ^1-4. Om deze complicaties te vermijden, wordt een veelbelovende strategie voor het vasculaire oppervlak in de angioplastie, die mogelijk restenose zal remmen, verminderen risico van discontinuïteit van vatlumen en voorkomen perifere embolie dekken. Eerdere studies hebben kale metalen stents ten opzichte van stent-grafts met positieve resultaten voor stent-grafts ^5. Onderzoekers hebben diverse materialen gebruikt om membranen....

Protocol

1. Electrospinning polyurethaan op doorn Collector

1. Bereid doorn elektrospinnen
   1. Smelt ongeveer 8 ml van biocompatibel, food-grade, water oplosbaar dragermateriaal in een cilinder (ongeveer 9 mm diameter en 110 mm diep) bij 155 ° C met behulp van een oven.
   2. Dompel een 3 mm diameter en 100 mm lange roestvrijstalen doorn een bekleding van dragermateriaal te verkrijgen over het oppervlak van de doorn. Vóór dompelen, plaatst de doorns in de oven op 155 ° C gedurende ongeveer 15 minuten om de temperatuur van het doornoppervlak die helpt bij het bevochtigen van het oppervlak met het gesmolten dragermateriaal verhogen.
   3. L....

Results

Onze electrospinner opstelling (figuur 1) heeft geleid tot hoge kwaliteit polyurethaan nanovezels (figuur 2). Een stent-transplantaat wordt vervaardigd door elektrospinnen een binnenlaag van polyurethaan op een doorn te slippen een kale metalen stent op deze laag en elektrospinnen een tweede buitenlaag van polyurethaan (figuur 3). Polyurethaan nanovezels worden electrospun met een snelheid van 50 pm / uur, waardoor een binnenste laag van 100 pm en een buitenste la.......

Discussion

We have developed a fabrication technique for a small caliber stent-graft which can be deployed using a standard percutaneous coronary intervention (PCI) procedure. Stent-grafts currently available are limited in their ability to maintain a low profile and flexibility for deployment. Bare metal stents developed by our group in our previous studies have proven to assist in rapid healing of the stented artery^24,26. Various polymers have been electrospun by other groups and polyurethane has been proven biostable .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Glass syringe	Air Tite	7.140-33	Syringe for spinneret
Graduated cylinder 5 ml	Fisher Scientific	08-552-4G	5 ml pyrex graduated cylinder about 9 mm diameter and 11 cm long
High voltage generator	Bertan Accociates, Inc.	205A-30P	Used to apply voltage difference across spinneret and collector
Laboratory mixer with rpm control	Scilogex	SCI-84010201	Available from various laboratory equipment suppliers
Polyurethane	DSM	BioSpan SPU	Biospan Segmented Polyurethane
Rubber sheet	McMaster Carr	1370N11	Used to insulate syringe during electrospinning
Stainless steel mandrel	N/A	N/A	Manufactured
Stainless steel needle	Hamilton	91018	Used as spinneret in electrospinning
Support material	EnvisionTec	B04-HT-DEMOMAT	Biocompatible water soluble material
Syringe Pump	Harvard Apparatus	55-3333