Yapay kan damarı malzemesi

İnsan kan dolaşım sistemi üç bölümden oluşur: kan, kan damarları ve kalp. Kan damarları, organları ve kalbi seri olarak birbirine bağlamak için köprü görevi görür ve besin maddelerini vücudun çeşitli bölgelerine taşımak için kan akışı için kanallar sağlar. Bu nedenle, genellikle toplu olarak kardiyovasküler sistem olarak adlandırılırlar. Bu bölgelerde meydana gelen lezyonlar kardiyovasküler hastalıklar olarak adlandırılır. Kardiyovasküler hastalık, insan sağlığını tehdit eden en yaygın hastalıktır ve görülme sıklığı dünyadaki çeşitli hastalıklar arasında ilk sırada yer almaktadır. Halen ülkemizde kalp ve beyin damar hastalıklarına bağlı olarak her yıl yaklaşık 2,6 milyon ölüm gerçekleşmekte, saatte ortalama 300 ölüm olmaktadır. Ülkemiz nüfusu yaşlanan bir nüfus yapısına girdikçe bu hastalıkların görülme sıklığı, nüksü ve ölüm oranı artmaya devam edecektir. Topluma ve aileye ağır bir ekonomik ve manevi yük getirmektedir.

Kardiyovasküler hastalıkların nedenleri temel olarak iki kategoriye ayrılır:

1. İnsan organlarının fizyolojik yaşlanmasının neden olduğu kan damarı işlevindeki patolojik değişiklikler.

Örneğin, ateroskleroz arterlerin daralmasına ve tıkanmasına, karotis aterosklerozunun neden olduğu felçlere, koroner aterosklerozun neden olduğu kalp hastalıklarına vb. yol açar. Bu hastalıklar çoğunlukla yaşlılarda görülür;

2. İnsan dokusu hasarı veya hastalığından kaynaklanan vasküler hastalık.

Örneğin, keskin aletlerle kesmek arter ve venlerin hasar görmesine ve yırtılmasına, renal aort anevrizmasına, iliak anevrizmaya ve inen torasik aort anevrizmasının genişlemesinin neden olduğu vazodilatasyona yol açar. Damar sertliği, yaşlanma veya hasar nedeniyle kan damarları normal işlevini yerine getiremediğinde, tedavi için kan damarı ikamelerinin kullanılması amacıyla transplantasyon, bypass veya müdahale gibi cerrahi prosedürlere ihtiyaç duyulur.

İnsan vücudu için kalıcı bir implant olarak ideal bir yapay kan damarı malzemesi, öncelikle aşağıdakiler dahil olmak üzere iyi bir biyouyumluluğa sahip olmalıdır:

1. Anormal bağışıklık, reddetme ve alerjik reaksiyonlara neden olmaz;

2. Hücre büyüme fonksiyonuna ters reaksiyon yok, teratojenik veya ikizlik etkisi yok;

3. Toksik değildir, komşu dokulara zarar vermez, tümörleri indüklemez, pıhtılaşmaya, hemolize, kan proteinlerinin denatürasyonuna ve trombositlere vb. zarar vermez;

4. Kimyasal olarak inerttir, kan ve vücut sıvılarının etkisiyle denatürasyona neden olmaz ve güç kaybına yol açan anormal biyolojik bozunmaya sahip değildir;

5. İmplantasyondan sonra malzemenin işlevi zarar görmeyecek, biyolojik etki ve yaşlanmadan etkilenmeyecek, egzersizin neden olduğu fiziksel değişikliklere dayanabilecek ve tortuyu emmeyecektir.

6. İkinci olarak, implantasyon sırasında ve sonrasında alınan kuvvete dayanabilmek, kan damarlarının uzun süreli açıklığını sağlamak ve sistolik ve diyastolik basıncın neden olduğu periyodik titreşimli basınca dayanabilmek için, greftin de karşılık gelen mekanik özelliklere, yeterli yorulma direncine sahip olması ve yapay kan damarının değiştirilen kan damarı ile benzer olması gerekir.

Yapay kan damarı ile konak kan damarı arasındaki anastomoz dikişlerle yapılır. Bu nedenle, yapay kan damarı, kenarın nakil operasyonu sırasında cerrahi ipliğin gerilme yüküne dayanabilmesini ve ne kırılmasını ne de gevşemesini sağlamak için belirli bir dikiş mukavemetine sahip olmalıdır.

Yapay kan damarının bitmiş ürününün çeşitli şekil ve boyutlarda olması, sterilize edilebilmesi ve ameliyat sırasında kullanımı ve dikilmesi kolay olması gerekir. Boyutunun ve şeklinin stabil olması, çekmeye, bükülmeye ve sıkıştırmaya karşı dayanıklı olması ve dış kuvvet tarafından deforme edildikten sonra hızlı bir şekilde orijinal şekline dönebilmesi gerekir. Yapay kan damarının dış yüzeyi, çevredeki hücrelerin tutunmasını ve büyümesini kolaylaştırmak için belirli bir pürüzlülük derecesine sahip olmalıdır. Aynı zamanda, tüpün duvarı, sadece kanın nüfuz etmesini önlemekle kalmayıp aynı zamanda küçük moleküllerin geçmesine de izin veren uygun bir gözenekliliğe sahip olmalıdır.

Özetle, yapay kan damarları için. Kullanılan malzemeler aşağıdaki temel gerekliliklere sahip olmalıdır:

(1) Malzeme yeterli mekanik mukavemete sahip olmalı ve kan basıncının titreşimine uzun süre dayanacak şekilde kesinlikle güvenli olmalıdır;

(2) Malzeme iyi biyouyumluluk ve antikoagülan özelliklere sahiptir;

(3) Malzeme, bakteriyel yapışmaya karşı koyma ve enfeksiyonu önleme özelliğine sahiptir;

(4) Malzemenin esnekliği ve elastikiyeti insan kan damarına uygundur;

(5) Malzeme, endotel hücrelerinin büyümesini kolaylaştırmak için gözeneklidir;

(6) Kolay kullanım.

Şu anda klinik tıpta kullanılan yapay kan damarı materyalleri çoğunlukla polyester, politetrafloroetilen, poliüretan ve doğal ipekten oluşmaktadır. Bunlar arasında, saf doğal dut ipeği malzemesi, vasküler çöküşe ve zayıf şekil tutmaya neden olması kolay olan spiral büzülmesi nedeniyle yeterince stabil değildir. Klinik uygulamada artık tek başına kullanılmamaktadır.

Polyester biyomedikal bir malzeme olarak kullanıldığında, biyomekanik özellikleri, kimyasal stabilitesi ve biyouyumluluğu diğer polimer malzemelerden daha iyidir, ancak kan uyumluluğu zayıftır, yüzeyin pıhtılaşması kolaydır ve ayrışabilirliği zayıftır ve vücut tarafından tamamen ayrıştırılması ve sindirilmesi zordur. absorbe edin. Polyester malzeme pürüzsüz bir yüzeye sahiptir, sıkıca düzenlenmiş iç moleküller, iyi aşınma direnci ve ışık direnci, asit ve alkali korozyon direnci, yüksek mukavemet, iyi esneklik, ısı direnci ve termal stabilite diğer sentetik elyaflardan daha iyidir. Simetrik moleküler yapı ve yüksek kristallik nedeniyle, makromoleküler yapıda yüksek polarite grubu yoktur, bu nedenle hidrofiliklik ve nem emilimi zayıftır. Düşük hidrofilik yapı, insan vücut sıvılarına karşı yüksek geçirgenliğe sahip olmasına rağmen, doku sıvısının yönünü sınırlayabilir. Malzeme içeri nüfuz eder, ancak pıhtılaşma ve tromboz gibi olumsuz reaksiyonlara neden olması kolaydır.

Dacron yapay kan damarları kanla temas ettiğinde, tüp duvarı tarafından çözünür proteinlerin adsorpsiyonuna ek olarak, trombositlerin yapışması, pıhtı oluşumu ve fibrin müdahalesi greft malzemesi boşluğunda yeni bir arayüz haline gelecektir.

Bu özel kan akışı arayüzü sadece doku iyileşmesine elverişli değildir, aynı zamanda tromboza eğilimli bir sıvı yüzeydir ve düşük kan akış hızlarında uzun süreli kullanım riski daha yüksektir. Bu nedenle, polyester yapay kan damarı büyük kan damarlarının değiştirilmesi için uygundur, ancak vücuttaki küçük kan damarlarının değiştirilmesi veya değiştirilmesi için en iyi malzeme değildir.

PTFE mükemmel kimyasal dirence, yüksek ve düşük sıcaklık direncine, yaşlanma direncine, düşük sürtünmeye, dielektrik özelliklere, yapışmazlık özelliklerine ve fizyolojik inertliğe sahiptir, bu da kimya endüstrisi, makine, elektrik, inşaat ve tıbbi tedavi gibi birçok alanda kullanılmasını sağlar. Vazgeçilmez bir özel malzeme haline gelir. Mükemmel biyouyumluluğu nedeniyle nadiren kan pıhtısı üretir ve insan yapay kan damarlarına implante edilmeye uygundur. İnsan dokuları ile uzun süre kombine edilebilir, iyi kan geçirgenliğine sahiptir ve doğal dokuların büyümesine ve gelişmesine izin veren mikro gözenekli bir yapıya sahiptir. Hücre metabolizması. Orta ve küçük çaplı yapay kan damarlarında geçmişte çoğunlukla entegre kalıplanmış genişletilmiş politetrafloroetilen (ePTFE) kullanılmaktaydı.

Poliüretan (PU) malzemeler, iyi uyum ve esnekliğe sahip olmaları ve mükemmel anti-trombotik özelliklere sahip olmaları nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. EPTFE kan damarlarıyla karşılaştırıldığında, deneyler PU kan damarlarının endotelizasyonu daha kısa sürede gerçekleştirdiğini ve neointima kalınlığının ePTFE kan damarlarından açıkça daha kalın olduğunu göstermektedir. Poliüretan yüksek elastikiyete, yüksek modüle ve iyi kan uyumluluğuna sahiptir. Bir protez malzemesi olarak, konak arter ile uyumlu olabilir. Poliüretan belirli bir hidroliz derecesine sahip olmasına ve elastikiyeti etkileyen malzemenin içinde ve dışında kalsifikasyon meydana gelmesine rağmen, küçük çaplı yapay kan damarları için hala ideal bir malzemedir.

Şu anda, büyük kalibreli yapay kan damarları klinik uygulamalarda iyi sonuçlar elde etmiştir, ancak küçük kalibreli yapay kan damarları trombüs oluşumu nedeniyle klinik kullanım gereksinimlerini karşılayamamış ve vasküler alanda araştırmaların odak noktası haline gelmiştir. Araştırmaların derinleşmesiyle birlikte, küçük kalibreli yapay kan damarlarında polyester gibi malzemelerin yüzey modifikasyonu, kompozit malzemelerin kullanımı ve çok katmanlı dokuma teknolojisinin uygulanması gibi çeşitli doğal ve sentetik malzemeler kullanılmaya başlanmıştır. Bazı araştırmacılar yapay kan damarlarını endotelyalize etmek için endotel hücre implantasyon teknolojisini kullanmaktadır, yani otolog vasküler endotel hücreleri yapay kan damarlarının lümen duvarına ekilmektedir. Doku kültüründen sonra, anti-trombotik yeteneği artırmak ve yapay kan damarı araştırmalarının yeni bir yolunu geliştirmek için bir endotel boşluk yüzeyi oluşturur.

Şu anda, yapay kan damarları biyolojik kan damarlarının yerini mükemmel bir şekilde alamamaktadır, ancak biyolojik kan damarlarının kaynağı ve yabancı cisim reddi, büyük ölçekte uygulanmasını sınırlamaktadır. Bu nedenle yapay kan damarları, damar hastalıklarının tedavisi için her zaman önemli bir malzeme olacaktır. Artık yapay kan damarları üzerindeki malzeme araştırmaları, biyolojik kan damarlarına benzer tedavi etkileri elde etmek için onları organizmalara daha benzer hale getirmek veya organizmaları yeni kan damarları yetiştirmeye yönlendirmek için çeşitli malzemelerle biyokimyasal ve bileşiklere giderek daha fazla yönelmektedir.

Şimdi Bize Ulaşın!

Özelleştirilmiş hizmetleri kabul ediyoruz, genellikle 24 saat içinde sizinle iletişime geçeceğiz. Ayrıca mesai saatleri içinde (8:30 - 6:00 UTC+8 Pzt.~Sat.) info@longchangchemical.com adresine e-posta gönderebilir veya hızlı yanıt almak için web sitesi canlı sohbetini kullanabilirsiniz.

Bu makale Longchang Kimya Ar-Ge Departmanı tarafından yazılmıştır. Kopyalamanız ve yeniden basmanız gerekiyorsa, lütfen kaynağı belirtin