Ferromagnetische Bare Metal Stent für Endothelzellen-Abscheidung und Retention

Susheil Uthamaraj; Brandon J. Tefft; Ota Hlinomaz; Gurpreet S. Sandhu; Dan Dragomir-Daescu

doi:10.3791/53100

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Methodenartikel

Ferromagnetische Bare Metal Stent für Endothelzellen-Abscheidung und Retention

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DOI:

10.3791/53100

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18. September 2015

Susheil Uthamaraj¹ , Brandon J. Tefft² , Ota Hlinomaz³ , Gurpreet S. Sandhu² , Dan Dragomir-Daescu¹^,⁴

¹Division of Engineering, Mayo Clinic, ²Division of Cardiovascular Diseases, Mayo Clinic, ³Department of Cardioangiology, ICRC, St. Anne's University Hospital, ⁴Mayo Clinic College of Medicine

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Unser Ziel war es, entwickeln, produzieren und testen ferro Stents für Endothelzellen-Capture. Zehn Stents wurden zur Fraktur getestet und 10 weitere Stents wurden für einbehaltene Magnetismus getestet. Schließlich wurden 10 Stents in vitro getestet und 8 weitere Stents wurden in 4 Schweinen implantiert, um die Zellaufnahme und Retention zu zeigen.

Zusammenfassung

Schnelle Endothelialisierung kardiovaskuläre Stents erforderlich ist, um Stent-Thrombose zu verringern und die Anti-Thrombozyten-Therapie, die das Blutungsrisiko zu verringern, zu vermeiden. Die Durchführbarkeit der Verwendung von magnetischen Kräfte zu erfassen und behalten endothelialen Zellen Auswuchs (EOC) mit Super-paramagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPION) markiert wurde zuvor gezeigt. Aber diese Technik erfordert die Entwicklung eines mechanisch funktionale Stent aus einem magnetischen und biokompatiblen Material, gefolgt von in-vitro und in-vivo-Tests, um eine schnelle Endothelisierung zu beweisen. Wir entwickelten ein schwach ferromagnetischen Stent aus 2205 Duplex-Edelstahl mit Computer Aided Design (CAD) und sein Design wurde weiter unter Verwendung von Finite-Elemente-Analyse (FEA) verfeinert. Das endgültige Design des Stents zeigten eine Hauptdehnung unterhalb der Bruchgrenze des Materials bei der mechanischen Crimpen und Expansion. Einhundert Stents wurden hergestellt und eine Teilmenge davon wurde für die mechanische Prüfung, ret verwendetained Magnetfeldmessungen, in-vitro Zelleinfang Studien und in-vivo-Implantation Studien. Zehn Stents wurden für den Einsatz getestet, um zu überprüfen, ob sie anhalt Crimpen und Expansionszyklus ohne Ausfall. Weitere 10 Stents wurden unter Verwendung einer starken Neodym-Magneten magnetisiert und ihre beibehalten Magnetfeld gemessen. Die Stents zeigten, dass die zurückgehalten Magnetismus war ausreichend, um SPION-markierten EOC in unserer In-vitro-Studien zu erfassen. SPION-markierten EOC-Abscheidung und Retention wurde in Großtiermodellen durch Implantation von 1 magnetisierten Stent und 1 nicht-magnetisierten Kontrollstent in jedem der 4 Schweinen nachgewiesen. Stent versehenen Arterien wurden nach 7 Tagen explantiert und histologisch ausgewertet. Die in dieser Studie entwickelt schwach magnetischen Stents waren in der Lage, die Gewinnung und Bindung SPION-markierten Endothelzellen, die schnelle Heilung fördern können.

Einleitung

Patienten, denen vaskuläre Stents aus thrombogenen Materialien wie Edelstahl, Kobalt-Chrom und Platin-Chrom implantiert wurden – sowohl Bare-Metal-Stents (BMS) als auch medikamentenfreisetzende Stents (DES) – benötigen eine Thrombozytenaggregationshemmung, um die Thrombusbildung zu verhindern. BMS heilen schnell, unterliegen aber aufgrund unvollständiger Heilung einer Restenose im Spätstadium. DES erfordert aufgrund der verzögerten Heilung eine langfristige Thrombozytenaggregationshemmung. Eine Thrombozytenaggregationshemmertherapie, die zur Vermeidung von Thrombosen infolge einer unvollständigen oder verzögerten Heilung verabreicht wird, führt zu einem erhöhten Bl....