Mesterséges éranyag

Az emberi vérkeringési rendszer három részből áll: vér, erek és szív. A vérerek hidakként szolgálnak a szervek és a szív soros összekötésére, és csatornákat biztosítanak a vér áramlásához, hogy a tápanyagokat a test különböző részeibe szállítsa. Ezért gyakran együttesen szív- és érrendszernek nevezik őket. Az ezeken a területeken előforduló elváltozásokat szív- és érrendszeri betegségeknek nevezzük. A szív- és érrendszeri megbetegedések az emberi egészséget fenyegető leggyakoribb betegségek, és előfordulási gyakorisága a világon az első helyen áll a különböző betegségek között. Jelenleg hazánkban évente mintegy 2,6 millió haláleset történik szív- és érrendszeri és agyi érrendszeri betegségek miatt, átlagosan óránként mintegy 300 haláleset történik. Mivel hazánk lakossága egyre inkább elöregszik, e betegségek előfordulása, ismétlődése és halálozása tovább fog nőni. Ez súlyos gazdasági és lelki terhet ró a társadalomra és a családokra.

A szív- és érrendszeri betegségek okai elsősorban két kategóriába sorolhatók:

1. Az emberi szervek fiziológiás öregedése által okozott kóros érműködési változások.

Az érelmeszesedés például az artériák szűküléséhez és elzáródásához, a nyaki verőerek érelmeszesedése által okozott agyvérzéshez, a koszorúerek érelmeszesedése által okozott szívbetegséghez stb. vezet. Ezek a betegségek többnyire az időseknél fordulnak elő;

2. Az emberi szövetek károsodása vagy betegsége által okozott érbetegség.

Például az éles szerszámokkal történő vágás az artériák és vénák károsodásához és megrepedéséhez, vese aorta aneurizmához, csípőér aneurizmához, valamint a leszálló mellkasi aorta aneurizma tágulása által okozott értáguláshoz vezet. Ha az erek érelmeszesedés, öregedés vagy károsodás miatt nem tudnak normálisan működni, sebészeti eljárásokra, például transzplantációra, bypassra vagy beavatkozásra van szükség, hogy érpótlást alkalmazzanak a kezeléshez.

Az ideális mesterséges éranyagnak, mint az emberi testbe való állandó implantátumnak először is jó biokompatibilitással kell rendelkeznie, többek között:

1. Nem okozhat kóros immunitást, kilökődést és allergiás reakciókat;

2. Nincs káros reakció a sejtnövekedési funkcióra, nincs teratogén vagy ikerterápiás hatás;

3. Nem mérgező, nem károsítja a szomszédos szöveteket, nem okoz daganatokat, nem okoz véralvadást, hemolízist, a vérfehérjék denaturálódását és a vérlemezkék károsodását stb;

4. Kémiailag inert, nem okoz denaturációt a vér és a testnedvek hatására, és nincs olyan rendellenes biodegradáció, amely az erősség elvesztéséhez vezetne;

5. A beültetés után az anyag funkciója nem sérül, nem befolyásolja a biológiai hatás és az öregedés, ellenáll a testmozgás okozta fizikai változásoknak, és nem szívja fel az üledéket.

6. Másodszor, annak érdekében, hogy képes legyen ellenállni a beültetés során és után kapott erőnek, biztosítsa az erek hosszú távú átjárhatóságát, és ellenálljon a szisztolés és diasztolés nyomás okozta periodikus pulzáló nyomásnak, a graftnak megfelelő mechanikai tulajdonságokkal, megfelelő fáradási ellenállással kell rendelkeznie, és a mesterséges érnek hasonlónak kell lennie a helyettesített érhez.

A mesterséges ér és a gazdaszervezet vérere közötti anasztomózist varratok segítségével hozzák létre. Ezért a mesterséges érnek bizonyos varratszilárdsággal kell rendelkeznie, hogy a perem a transzplantációs műtét során ellenálljon a sebészeti szál húzóterhelésének, és ne törjön el, illetve ne lazuljon meg.

A mesterséges erek késztermékének különböző formájú és méretűnek kell lennie, sterilizálhatónak, és könnyen kezelhetőnek és varrhatónak kell lennie a műtét során. Méretének és alakjának stabilnak kell lennie, ellen kell állnia a húzásnak, hajlításnak és összenyomásnak, és külső erő hatására történő deformálódás után gyorsan vissza kell tudnia nyerni eredeti alakját. A mesterséges ér külső felületének bizonyos fokú érdességgel kell rendelkeznie, hogy megkönnyítse a környező sejtek rögzülését és növekedését. Ugyanakkor a cső falának megfelelő porozitással kell rendelkeznie, amely nemcsak a vér behatolását akadályozza meg, hanem a kis molekulákat is átengedi.

Összefoglalva, a mesterséges erek esetében. A felhasznált anyagoknak a következő alapkövetelményekkel kell rendelkezniük:

(1) Az anyagnak elegendő mechanikai szilárdsággal kell rendelkeznie, és teljesen biztonságosnak kell lennie ahhoz, hogy hosszú ideig ellenálljon a vérnyomás pulzálásának;

(2) Az anyag jó biokompatibilitással és véralvadásgátló tulajdonságokkal rendelkezik;

(3) Az anyag képes ellenállni a baktériumok tapadásának és megakadályozni a fertőzést;

(4) Az anyag rugalmassága és rugalmassága megfelel az emberi érnek;

(5) Az anyag porózus, hogy megkönnyítse az endotélsejtek növekedését;

(6) Könnyű működtetés.

Jelenleg a klinikai orvostudományban használt mesterséges éranyagok közé elsősorban a poliészter, a politetrafluoretilén, a poliuretán és a természetes selyem tartozik. Közülük a tiszta természetes eperfa selyemanyag nem elég stabil a spirális zsugorodása miatt, ami könnyen okozhat érösszeomlást és gyenge alakmegtartást. A klinikai gyakorlatban már nem használják önmagában.

Amikor a poliésztert biomedicinális anyagként használják, biomechanikai tulajdonságai, kémiai stabilitása és biokompatibilitása jobb, mint más polimeranyagoké, de vérrel való kompatibilitása gyenge, a felülete könnyen megalvad, és lebomló képessége gyenge, és nehezen bomlik le és emésztődik meg teljesen a szervezetben. felszívódik. A poliészter anyag sima felületű, szorosan elrendezett belső molekulák, jó kopásállóság és fényállóság, savak és lúgok korrózióállósága, nagy szilárdság, jó rugalmasság, hőállóság és hőstabilitás jobb, mint más szintetikus szálak. A szimmetrikus molekulaszerkezet és a magas kristályosság miatt a makromolekuláris szerkezetben nincs nagy polaritású csoport, így a hidrofilitás és a nedvességfelvétel gyenge. Bár az alacsony hidrofil szerkezet nagy áteresztőképességgel rendelkezik az emberi testfolyadékok számára, korlátozhatja a szövetfolyadék irányát. Az anyag behatol a belsejébe, de könnyen okozhat olyan káros reakciókat, mint a koaguláció és a trombózis.

Amikor a Dacron mesterséges erek vérrel érintkeznek, az oldható fehérjék csőfal általi adszorpciója mellett a vérlemezkék tapadása, a vérrögök képződése és a fibrin beavatkozása új felületet képez a graft anyag üregében.

Ez a speciális véráramlási felület nem csak a szövetek gyógyulásának nem kedvez, hanem trombózisra hajlamos folyadékfelület is, és a hosszú távú használat kockázata alacsony véráramlási sebesség mellett nagyobb. Ezért a poliészter mesterséges ér alkalmas a nagy erek pótlására, de nem a legjobb anyag a testben lévő kis erek pótlására vagy helyettesítésére.

A PTFE kiváló kémiai ellenállással, magas és alacsony hőmérsékleti ellenállással, öregedési ellenállással, alacsony súrlódással, dielektromos tulajdonságokkal, tapadásmentességgel és élettani inertitással rendelkezik, így számos területen használják, például a vegyiparban, a gépiparban, az elektromos iparban, az építőiparban és az orvosi kezelésben. Nélkülözhetetlen speciális anyaggá válik. Kiváló biokompatibilitásának köszönhetően ritkán képez vérrögöket, és alkalmas emberi mesterséges erekbe való beültetésre. Hosszú ideig kombinálható az emberi szövetekkel, jó véráteresztő képességgel rendelkezik, és mikroporózus szerkezete lehetővé teszi a természetes szövetek növekedését és növekedését. Sejtanyagcsere. A közepes és kis átmérőjű mesterséges vérereknél a múltban többnyire az integrálisan öntött expandált politejsavtartalmú politejsavtartalmú polietilén (ePTFE) került alkalmazásra.

A poliuretán (PU) anyagok nagy figyelmet kaptak az elmúlt években, mivel jó a megfelelőségük és rugalmasságuk, és kiváló trombózisgátló tulajdonságokkal rendelkeznek. Az ePTFE véredényekkel összehasonlítva a kísérletek azt mutatják, hogy a PU véredények rövidebb idő alatt valósítják meg az endothelializációt, és a neointima vastagsága nyilvánvalóan vastagabb, mint az ePTFE véredényeké. A poliuretán nagy rugalmassággal, magas modulussal és jó vérkompatibilitással rendelkezik. Protetikai anyagként kompatibilis lehet a gazdaverőérrel. Bár a poliuretán bizonyos fokú hidrolízissel rendelkezik, és az anyagon belül és kívül meszesedés léphet fel, ami befolyásolja a rugalmasságot, mégis ideális anyag a kis átmérőjű mesterséges erekhez.

Jelenleg a nagy kaliberű mesterséges erek jó eredményeket értek el a klinikai alkalmazásokban, de a kis kaliberű mesterséges erek a trombusképződés miatt nem tudtak megfelelni a klinikai alkalmazás követelményeinek, és az érrendszeri kutatások középpontjába kerültek. A kutatások elmélyülésével számos természetes és szintetikus anyagot kezdtek el használni a kis kaliberű mesterséges vérerekhez, például az anyagok, például a poliészter felületének módosítását, a kompozit anyagok használatát és a többrétegű szövési technológia alkalmazását. Egyes kutatók endotélsejt-implantációs technológiát alkalmaznak a mesterséges erek endothelizálására, azaz autológ érrendszeri endotélsejteket ültetnek a mesterséges erek lumenének falára. A szövettenyésztés után endotél üregfelületet képez, hogy fokozza a trombózisellenes képességet és fejlessze A mesterséges véredény kutatásának új módját.

Jelenleg a mesterséges erek nem tudják tökéletesen helyettesíteni a biológiai ereket, de a biológiai erek forrása és az idegen test kilökődése korlátozza a széles körű alkalmazását. Ezért a mesterséges erek mindig is fontos anyagot jelentenek majd az érbetegségek kezelésében. Most a mesterséges erek anyagkutatása egyre inkább a biokémiai és a különböző anyagokkal való vegyítés felé hajlik, hogy a szervezetekhez hasonlóbbá tegye őket, vagy hogy a szervezeteket új erek növesztésére irányítsa, hogy a biológiai erekhez hasonló kezelési hatásokat érjen el.

Lépjen kapcsolatba velünk most!

Elfogadjuk az egyedi szolgáltatásokat, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. A munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.~Szombat ) az info@longchangchemical.com e-mail címen is küldhet e-mailt, vagy használhatja a weboldal élő chatjét, hogy gyors választ kapjon.

Ezt a cikket a Longchang Chemical R&D Department írta. Ha másolni és újranyomtatni szeretné, kérjük, adja meg a forrást.