熱可塑性ポリウレタンとゼラチンをブレンドしたナノファイバーで覆われたブタ腸骨動脈におけるステントグラフトの有効性

Scientific Reports volume 12、記事番号: 16524 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

延伸ポリテトラフルオロエチレン（e-PTFE）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリウレタン（PU）で構成されるステントグラフトは、内皮化が不十分、弾性率が高く、コンプライアンスが低いという特徴があり、血栓症や内膜過形成を引き起こします。 合成/天然複合マトリックスは、従来の合成ステントグラフトの有望な代替品と考えられています。 この研究は、ブタの腸骨動脈における熱可塑性ポリウレタン (TPU) とゼラチン (GL) をブレンドしたナノファイバー (NF) で覆われたステント グラフトの有効性を調査することを目的としました。 ステントグラフト留置後 7 日 (n = 6) と 28 日 (n = 6) 後に 12 頭のブタをランダムに屠殺しました。 28 日目の血栓形成性スコアは、7 日目と比較して有意に増加しました (p < 0.001)。 新生内膜過形成の厚さ、炎症細胞浸潤の程度、コラーゲン沈着の程度は、7 日目よりも 28 日目で有意に高かった (すべて p < 0.001)。 TPU と GL をブレンドした NF で覆われたステントグラフトは、ブタの腸骨動脈において 28 日間開存性を維持することに成功しました。 新生内膜組織による血栓症が観察されたが、その後のステントグラフトの閉塞は研究が終了するまで観察されなかった。 複合合成/天然マトリックスで覆われたステント グラフトは、ステント グラフトの開存性を延長するのに有望である可能性があります。

合成血管移植片は、大動脈狭窄症、動脈瘤、動静脈瘻、解離、医原性血管穿孔、外傷性損傷、血液透析アクセスなどの血管疾患を治療するための外科的および/または低侵襲介入治療手順で広く使用されています1、2。 延伸ポリテトラフルオロエチレン（e-PTFE）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリウレタン（PU）で構成される市販の合成ステントグラフトは、内皮化が不十分、弾性率が高く、コンプライアンスが低いという特徴があり、血栓症や内膜過形成を引き起こします3、4、5。 したがって、迅速な内皮化、良好な機械的特性、血栓抵抗性、および生体適合性が、ステントグラフトの長期開存性を維持するための鍵となります6、7。 合成/天然複合マトリックスは、十分な機械的特性と良好な細胞適合性を備えているため、従来の合成ステントグラフトの有望な代替品であると考えられています8。

エレクトロスピニング (ES) によって製造されたナノファイバー (NF) コーティングは、カバー層のポリマー組成と厚さが適切に設計されていれば、十分な耐久性を持つことができます9。 NF 足場の作製には、ポリラクチド、ポリカプロラクトン、ポリ (グリコール酸)、コラーゲン、キトサン、ゼラチン (GL) などのいくつかの合成または天然生体材料が使用されています 10、11、12、13、14。 GL は、生分解性、生体適合性、細胞接着と増殖を促進する能力、低い免疫原性などのユニークな特徴により、優れた組織工学材料です 15,16。 さらに、以前の研究では、エレクトロスピニングされたマトリックスの強度を向上させる GL の能力が実証されています 17。 一方、Tecoflex は熱可塑性ポリウレタン (TPU) の一種であり、補強材として適しています。 熱可塑性エラストマーである TPU は、その優れた機械的特性により、乳房インプラント、カテーテル、人工心臓弁尖のカバー材料として広く使用されています 18。 TPU と GL のマトリックス組成は、ブレンドされたメトリクスの特性を変えることができ、機械的および生物学的特性を強化する可能性があります。 最適化された TPU と GL の混合マトリックスは、ステントグラフト、弁、血管および非血管臓器用のパッチなどの弾性組織のエンジニアリングに使用する材料として高い可能性を秘めています 18。 TPU と GL をブレンドした NF 被覆膜は、ステントグラフト用の複合 3D マトリックスとして研究されています。 ただし、この組成はまだ生体内で研究されていません。 したがって、この研究の目的は、ブタ腸骨動脈における TPU と GL をブレンドした NFs で覆われたステントグラフトの有効性を調査することでした。