Kunstmatig bloedvatmateriaal

De bloedsomloop van de mens bestaat uit drie delen: bloed, bloedvaten en hart. De bloedvaten dienen als bruggen om organen en het hart in serie met elkaar te verbinden en bieden kanalen voor de bloedstroom om voedingsstoffen naar verschillende delen van het lichaam te transporteren. Daarom worden ze vaak samen het cardiovasculaire systeem genoemd. Beschadigingen die in deze gebieden optreden, worden hart- en vaatziekten genoemd. Hart- en vaatziekten zijn de meest voorkomende ziekten die de menselijke gezondheid bedreigen en de incidentie ervan staat op de eerste plaats van verschillende ziekten in de wereld. Op dit moment sterven er in mijn land jaarlijks ongeveer 2,6 miljoen mensen aan hart- en vaatziekten, met een gemiddelde van ongeveer 300 sterfgevallen per uur. Aangezien de bevolking van ons land vergrijst, zullen de incidentie, herhaling en mortaliteit van deze ziekten blijven stijgen. Het heeft een zware economische en geestelijke last op de samenleving en het gezin gelegd.

De oorzaken van hart- en vaatziekten worden voornamelijk in twee categorieën onderverdeeld:

1. De pathologische veranderingen van de bloedvatfunctie veroorzaakt door fysiologische veroudering van menselijke organen.

Atherosclerose leidt bijvoorbeeld tot vernauwing en afsluiting van slagaders, beroertes veroorzaakt door atherosclerose van de halsslagaders, hartaandoeningen veroorzaakt door atherosclerose van de kransslagaders, enz. Deze ziekten komen meestal voor bij ouderen;

2. Vasculaire aandoening veroorzaakt door beschadiging of ziekte van menselijk weefsel.

Snijden met scherp gereedschap leidt bijvoorbeeld tot beschadiging en scheuring van slagaders en aders, renaal aorta-aneurysma, iliacaal aneurysma en vaatverwijding door expansie van descenderend thoracaal aorta-aneurysma. Wanneer bloedvaten niet normaal kunnen functioneren door aderverkalking, veroudering of beschadiging, zijn chirurgische ingrepen zoals transplantatie, bypass of interventie nodig om bloedvatvervangers te gebruiken voor behandeling.

Een ideaal kunstmatig bloedvatmateriaal, als permanent implantaat voor het menselijk lichaam, moet eerst een goede biocompatibiliteit hebben, waaronder:

1. Kan geen abnormale immuniteit, afstoting en allergische reacties veroorzaken;

2. Geen negatieve reactie op de celgroeifunctie, geen teratogeen of tweelingeffect;

3. Het is niet giftig, beschadigt de aangrenzende weefsels niet, veroorzaakt geen tumoren, veroorzaakt geen coagulatie, hemolyse, denaturatie van bloedproteïnen en beschadigt bloedplaatjes, enz;

4. Het is chemisch inert, veroorzaakt geen denaturatie onder invloed van bloed en lichaamsvloeistoffen en heeft geen abnormale biologische afbraak die leidt tot sterkteverlies;

5. Na implantatie zal de functie van het materiaal niet worden beschadigd, niet worden beïnvloed door biologische invloeden en veroudering, bestand zijn tegen fysieke veranderingen door beweging en geen sediment absorberen.

6. Ten tweede, om de kracht te kunnen weerstaan die tijdens en na de implantatie wordt opgevangen, om de langdurige patency van de bloedvaten te garanderen en om de periodieke pulserende druk te weerstaan die wordt veroorzaakt door systolische en diastolische druk, moet het transplantaat ook overeenkomende mechanische eigenschappen hebben, voldoende weerstand tegen vermoeidheid, en het kunstmatige bloedvat moet vergelijkbaar zijn met het vervangen bloedvat.

De anastomose tussen het kunstmatige bloedvat en het gastheerbloedvat wordt gemaakt door hechtingen. Daarom moet het kunstmatige bloedvat een bepaalde naadsterkte hebben om ervoor te zorgen dat de rand bestand is tegen de trekbelasting van de chirurgische draad tijdens de transplantatieoperatie en niet zal breken of losraken.

Het eindproduct van het kunstmatige bloedvat moet verschillende vormen en maten hebben, kan worden gesteriliseerd en is gemakkelijk te hanteren en te hechten tijdens de operatie. Zijn grootte en vorm worden vereist om stabiel te zijn, bestand tegen tractie, het buigen en compressie, en kan snel op zijn originele vorm na wordt misvormd door externe kracht terugkomen. Het buitenoppervlak van het kunstmatige bloedvat moet een bepaalde mate van ruwheid hebben om de aanhechting en groei van omliggende cellen te vergemakkelijken. Tegelijkertijd moet de wand van de buis een geschikte porositeit hebben, die niet alleen het binnendringen van bloed voorkomt, maar ook kleine moleculen doorlaat.

Samengevat, voor kunstmatige bloedvaten. De gebruikte materialen moeten aan de volgende basisvereisten voldoen:

(1) Het materiaal moet voldoende mechanische sterkte hebben en absoluut veilig zijn om de pulsatie van de bloeddruk gedurende lange tijd te weerstaan;

(2) Het materiaal heeft goede biocompatibiliteit en antistollingseigenschappen;

(3) Het materiaal is bestand tegen bacteriële aanhechting en voorkomt infectie;

(4) De flexibiliteit en elasticiteit van het materiaal komen overeen met die van het menselijk bloedvat;

(5) Het materiaal is poreus om de groei van endotheelcellen te vergemakkelijken;

(6) Eenvoudige bediening.

Tot de kunstmatige bloedvatmaterialen die momenteel in de klinische geneeskunde worden gebruikt, behoren voornamelijk polyester, polytetrafluorethyleen, polyurethaan en natuurlijke zijde. Van deze materialen is het zuivere natuurlijke materiaal van moerbeizijde niet stabiel genoeg vanwege de spiraalkrimp, die gemakkelijk vasculaire collaps en slechte vormvastheid kan veroorzaken. Het wordt niet langer alleen in de klinische praktijk gebruikt.

Wanneer polyester wordt gebruikt als biomedisch materiaal, zijn de biomechanische eigenschappen, chemische stabiliteit en biocompatibiliteit beter dan die van andere polymeermaterialen, maar de bloedcompatibiliteit is slecht, het oppervlak stolt gemakkelijk en de afbreekbaarheid is slecht en het is moeilijk om volledig te worden afgebroken en verteerd door het lichaam. absorberen. Het polyestermateriaal heeft een glad oppervlak, strak gerangschikte interne moleculen, goede slijtvastheid en lichtbestendigheid, weerstand tegen zuur- en alkalicorrosie, hoge sterkte, goede elasticiteit, hittebestendigheid en thermische stabiliteit zijn beter dan andere synthetische vezels. Door de symmetrische moleculaire structuur en hoge kristalliniteit is er geen hoogpolaire groep in de macromoleculaire structuur, waardoor de hydrofiliciteit en vochtabsorptie slecht zijn. Hoewel de laag-hydrofiele structuur een hoge permeabiliteit heeft voor menselijke lichaamsvloeistoffen, kan het de richting van weefselvocht beperken. Het materiaal dringt naar binnen, maar veroorzaakt gemakkelijk bijwerkingen zoals stolling en trombose.

Wanneer Dacron kunstmatige bloedvaten in contact komen met bloed, zal naast de adsorptie van oplosbare eiwitten door de buiswand, de adhesie van bloedplaatjes, de vorming van stolsels en de tussenkomst van fibrine een nieuwe interface worden in de holte van het transplantaatmateriaal.

Deze speciale bloedstroominterface is niet alleen niet bevorderlijk voor weefselgenezing, het is ook een vloeibaar oppervlak dat vatbaar is voor trombose, en het risico van langdurig gebruik bij lage bloedstroomsnelheden is hoger. Daarom is het polyester kunstmatige bloedvat geschikt voor het vervangen van grote bloedvaten, maar is het niet het beste materiaal voor het vervangen of vervangen van kleine bloedvaten in het lichaam.

PTFE heeft een uitstekende chemische weerstand, hoge en lage temperatuurbestendigheid, verouderingsbestendigheid, lage wrijving, diëlektrische eigenschappen, non-stick eigenschappen en fysiologische inertie, waardoor het op veel gebieden wordt gebruikt, zoals de chemische industrie, machines, elektriciteit, bouw en medische behandeling. Het wordt een onmisbaar speciaal materiaal. Dankzij de uitstekende biocompatibiliteit produceert het zelden bloedklonters en is het geschikt voor implantatie in menselijke kunstmatige bloedvaten. Het kan lange tijd worden gecombineerd met menselijke weefsels, heeft een goede bloeddoorlaatbaarheid en heeft een microporeuze structuur waardoor natuurlijke weefsels kunnen groeien en groeien. Celstofwisseling. In het verleden werd voor de middelgrote en kleine diameter kunstmatige bloedvaten meestal het integraal gevormde geëxpandeerde polytetrafluorethyleen (ePTFE) gebruikt.

Polyurethaan (PU) materialen hebben de laatste jaren veel aandacht getrokken, omdat ze goed compliant en elastisch zijn en uitstekende antitrombotische eigenschappen hebben. Vergeleken met ePTFE-bloedvaten blijkt uit experimenten dat PU-bloedvaten in kortere tijd endotheelvorming realiseren en dat de dikte van het neointima duidelijk dikker is dan bij ePTFE-bloedvaten. Polyurethaan heeft een hoge elasticiteit, hoge modulus en goede bloedverdraagzaamheid. Als prothetisch materiaal kan het compatibel zijn met de gastheerslagader. Hoewel polyurethaan een bepaalde mate van hydrolyse heeft en er binnen en buiten het materiaal verkalking kan optreden, wat de elasticiteit beïnvloedt, is het nog steeds een ideaal materiaal voor kunstmatige bloedvaten met een kleine diameter.

Op dit moment hebben kunstmatige bloedvaten met een groot kaliber goede resultaten geboekt in klinische toepassingen, maar kunstmatige bloedvaten met een klein kaliber kunnen niet voldoen aan de eisen van klinisch gebruik vanwege trombusvorming en zijn de focus geworden van onderzoek op vasculair gebied. Met de verdieping van het onderzoek zijn verschillende natuurlijke en synthetische materialen gebruikt in kunstmatige bloedvaten met een klein kaliber, zoals oppervlaktemodificatie van materialen zoals polyester, het gebruik van composietmaterialen en de toepassing van meerlaagse weeftechnologie. Sommige onderzoekers gebruiken endotheelcelimplantatietechnologie om kunstmatige bloedvaten te endothelen, dat wil zeggen dat autologe vasculaire endotheelcellen op de lumenwand van kunstmatige bloedvaten worden geplant. Na weefselkweek vormt het een endotheliale holte om het antitrombotische vermogen te verbeteren en een nieuwe manier van kunstmatig bloedvatonderzoek te ontwikkelen.

Op dit moment kunnen kunstmatige bloedvaten biologische bloedvaten niet perfect vervangen, maar de bron van biologische bloedvaten en afstoting van vreemd lichaam beperken de toepassing ervan op grote schaal. Daarom zullen kunstmatige bloedvaten altijd een belangrijk materiaal blijven voor de behandeling van vaatziekten. Het materiaalonderzoek naar kunstmatige bloedvaten richt zich nu meer en meer op biochemische en samengestelde materialen om ze meer op organismen te laten lijken, of om organismen te begeleiden bij het groeien van nieuwe bloedvaten, om behandelingseffecten te bereiken die vergelijkbaar zijn met biologische bloedvaten.

Neem nu contact met ons op!

We accepteren diensten op maat, we nemen meestal binnen 24 uur contact met je op. Je kunt me ook e-mailen op info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website om snel antwoord te krijgen.

Dit artikel is geschreven door Longchang Chemical R&D Department. Als u het wilt kopiëren en herdrukken, geef dan de bron aan