Korėjos mokslo ir technologijų instituto (KIST) tyrimų grupė sukūrė naują stento paviršiaus apdorojimo technologiją, naudodama lazerinį modeliavimą. Ši technologija skatina endotelio ląstelių augimą ir slopina lygiųjų raumenų ląstelių dediferenciaciją kraujagyslėse.
Straipsnis publikuojamas žurnale Bioaktyvios medžiagos.
Kontroliuojant ląstelių atsaką į nanostruktūrinius modelius, ši technika žada pagerinti kraujagyslių atsigavimą, ypač derinant su cheminio dengimo metodais.
Pietų Korėjos visuomenei artėjant prie senesnio amžiaus, kraujagyslių ligų dažnis tarp vyresnio amžiaus gyventojų didėja, todėl terapinių stentų svarba didėja. Šie vamzdiniai medicinos prietaisai palaiko kraujotaką plečiant susiaurėjusias ar užsikimšusias kraujagysles. Tačiau tradiciniai metaliniai stentai gali sukelti restenozę – pakartotinį arterijos susiaurėjimą – dėl pernelyg didelio lygiųjų raumenų ląstelių proliferacijos praėjus mėnesiui po implantacijos.
Vaistinį preparatą išskiriantys stentai yra plačiai naudojami šiai problemai sumažinti, tačiau dažnai slopina kraujagyslių endotelizaciją, padidina trombozės riziką ir dėl to reikia naudoti antikoaguliantus. Siekiant įveikti šiuos apribojimus, vyksta stento paviršių padengimo bioaktyviomis molekulėmis, pvz., baltymais ar nukleorūgštimis, tyrimai. Tačiau šios dangos dažnai atlieka ribotas funkcijas, nes paspartina endotelio ląstelių proliferaciją.
Siekdama išspręsti šią problemą, mokslininkų grupė, vadovaujama Dr. Hojeong Jeon ir Dr. Hyung-Seop Han iš KIST Biomedžiagų tyrimų centro, kartu su dr. Indong Jun iš KIST Europe, taikė nanosekundžių lazerinio tekstūravimo technologiją, kad sukurtų nano ir mikro. – mastelio raukšlių raštai ant nikelio-titano lydinio paviršių.
Raukšlių modeliai slopina lygiųjų raumenų ląstelių migraciją ir morfologinius pokyčius, kuriuos sukelia stento sukeltas kraujagyslių sienelės pažeidimas, užkertant kelią restenozei. Raukšlių modeliai taip pat sustiprina ląstelių sukibimą, skatina pakartotinį endotelizaciją, kad būtų atkurtas kraujagyslių pamušalas.
Grupė patvirtino šios technologijos veiksmingumą atlikdama kraujagyslių ląstelių tyrimus in vitro ir ex vivo angiogenezės tyrimus, naudojant vaisiaus gyvūnų kaulus. Lazerinės tekstūros metaliniai paviršiai sukūrė palankią aplinką endotelio ląstelių dauginimuisi, tuo pačiu efektyviai slopindami lygiųjų raumenų ląstelių dediferenciaciją ir per didelį augimą.
Pažymėtina, kad lygiųjų raumenų ląstelių augimas ant raukšlių paviršių sumažėjo maždaug 75%, o angiogenezė padidėjo daugiau nei du kartus.
Tikimasi, kad paviršiaus modeliavimo technologija bus pritaikyta ne tik metaliniams stentams, bet ir biologiškai skaidomiems stentams. Naudojant biologiškai skaidomus stentus, modeliai gali užkirsti kelią restenozei ir sustiprinti endotelizaciją prieš stentams ištirpstant, pagerindami gydymo rezultatus ir sumažindami komplikacijų riziką.
Mokslininkų komanda planuoja atlikti bandymus su gyvūnais ir klinikinius tyrimus, kad patikrintų šios lazerinio modeliavimo technologijos ilgalaikį saugumą ir veiksmingumą.
Dr. Jeon teigė: „Šis tyrimas parodo paviršiaus modelių potencialą selektyviai kontroliuoti kraujagyslių ląstelių atsaką be vaistų. Naudojant plačiai pramoninius nanosekundžių lazerius, galima tiksliai ir greitai apdoroti stento paviršių, o tai suteikia didelių pranašumų komercializavimui ir proceso efektyvumui.”