Biokompatiblen stents bieten besseren Schutz gegen verstopfte Blutgefäße

Herz-Kreislauf-stents werden spezielle Implantate verwendet, um erweitern Blutgefäße haben sich verengt, als Folge von Kalkablagerungen. In einigen Fällen, das Immunsystem des Körpers unterdrücken kann, diese Implantate in einem Prozess, der als Fremdkörper-Reaktion. In einem gemeinsamen Projekt mit den Partnern Fraunhofer-Forscher in Dresden haben inzwischen die verbesserte Beschichtungen, die wesentlich zur Verbesserung der Biokompatibilität des stents.

Wenn Blutgefäße sich verengten sich, als Folge von Kalzium-Ablagerungen, es gibt ein reales Risiko, einen Infarkt oder Schlaganfall. In solchen Fällen werden die ärzte verschreiben das einsetzen von stents. Dies sind die feinen Rohre des Edelstahl-mesh. Einmal eingesetzt, werden Sie erweitert, um das Blutgefäß offen. Rund ein Viertel aller Patienten zeigen eine Immunantwort mit unerwünschten Nebenwirkungen wie Entzündungen, eine Ablehnung der stent als Fremdkörper oder deren Verkapselung mit Gewebe. Diese Reaktionen bedeuten, dass das Blutgefäß ist mehr wahrscheinlich zu werden, verengt sich wieder. In der Antwort, die Hersteller nun ab zum beschichten von stents als Mittel zur Erhöhung der Biokompatibilität. Typische Beschichtungen sind die Titan-oxynitride, eine Verbindung von Titan, Sauerstoff und Stickstoff. Aber die Beschichtung macht nicht immer perfekte Ergebnisse: es kann sein, Versorgungslücken und Schwankungen in der Schichtdicke. So, während Beschichtungen reduzieren kann das Risiko einer Fremdkörper-Reaktion, Sie können nicht vollständig beseitigen alle dieser Komplikationen.

Eine verbesserte Beschichtung

In einem gemeinsamen Projekt mit polnischen stent Hersteller Balton, die russische Firma VIP-Technologien und der Universität POLITEHNICA von Bukarest, in der ein Forscher-team vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, hat jetzt in der Lage zu verbessern, diese stent-Beschichtungen und in den Prozess, die wesentlich zur Verbesserung Ihrer Biokompatibilität. Das Projekt wird gemeinsam gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). „Biokompatibilität hängt von einer Reihe von material-Eigenschaften, einschließlich der Rauheit der Oberfläche, Benetzbarkeit und Chemische Zusammensetzung der Beschichtung“, erklärt Dr. Natalia Beshchasna, Projektleiter und Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS. „Durch die Verbesserung der Beschichtung, konnten wir die Feinabstimmung dieser Parameter, was wiederum verbessert die Biokompatibilität des stents. Speziell, wir waren in der Lage, erhöhen Sie den Grad der Abdeckung von zehn Prozent—die Beschichtung deckt jetzt 90 Prozent des Stents, bis zu 80 Prozent.“ Das war keine einfache Aufgabe, da die äußere Oberfläche der stent muss Gewebe-kompatibel und der inneren Oberfläche Blut-kompatibel. Darüber hinaus muss die Beschichtung gleichmäßig decken die gesamte Oberfläche der Gitter-Struktur, und es muss dick genug sein, und elastisch durchgehend, so dass der stent nicht beschädigt wird, wenn erweitert, die innerhalb des Blutgefäßes.

Die Feinabstimmung der chemischen Zusammensetzung

In der Regel, solche Beschichtungen hergestellt durch plasma. Dieses plasma wird erzeugt durch den Beschuss von einem Titan-target in einer Vakuumkammer mit argon-Ionen. Dieses Bombardement Streifen aus Titan-Atome aus dem target. Ein Gasgemisch von Sauerstoff und Stickstoff eingespeist wird, in die Kammer, wodurch der stent beschichtet, indem eine Verbindung von Titan, Sauerstoff und Stickstoff. In versuchen zur Optimierung der Beschichtung, die das Forscherteam konzentrierte sich auf seine Chemische Zusammensetzung und insbesondere das Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff. „Wir haben eine matrix, nach denen wir variierten die Verhältnisse der Gase,“ Beshchasna erklärt. Diese Verhältnisse angepasst werden durch variieren der Menge jedes gas, das zugeführt wird in die Vakuum-Kammer. Die verschiedenen Beschichtungen produziert auf diese Weise wurden dann untersucht für eine Reihe von Eigenschaften, einschließlich der oberflächenmorphologie, der chemischen Zusammensetzung und der Benetzbarkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass das optimale Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff ist drei zu fünf.

Exposition gegenüber einem Konstanten Strom von Blut

Es war auch wichtig, um zu bestimmen, ob die Beschichtung würde, dass Sie die Exposition gegenüber einem Konstanten Strom von Blut. Um diese Frage zu beantworten, die Forschungs-team baute ein experiment, in dem die Oberfläche der Stents wurde durch eine Strömung von synthetischem Blut-plasma bei unterschiedlichen Temperaturen, drücke und Strömungsgeschwindigkeiten. Die Beschichtung unterzogen wurde, um das Verfahren für einen Zeitraum von zwei Monaten. Am Ende des Experiments, die Beschichtung hatte, blieb vollständig intakt und keine Rückstände zu finden waren in der test-Flüssigkeit.