Recubrimiento antitrombosis para implantes de válvulas

antecedentes

La vitia valvular se encuentra entre las enfermedades cardiovasculares más comunes. En casos severos, la válvula enferma debe reemplazarse con una prótesis biológica o mecánica. En 2015, se extrajeron un total de alrededor de 14.000 válvulas cardíacas como parte de una operación convencional y poco más de 15.000 como parte de un procedimiento mínimamente invasivo, como B. Implante percutáneo de válvula aórtica (TAVI) o clip mitral, reemplazado [1].

Biológico versus mecánico

Las válvulas cardíacas mecánicas son más duraderas que los implantes biológicos. Sin embargo, no pueden usarse de manera mínimamente invasiva, sino solo como parte de una operación convencional. Los materiales artificiales de las prótesis valvulares mecánicas también promueven la formación de trombos y hacen necesaria la terapia de por vida con anticoagulantes [2].

Un nuevo procedimiento reduce el riesgo de trombosis

Un equipo de científicos del Instituto de Ciencia de Materiales de la Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ha desarrollado un nuevo proceso para recubrir prótesis de válvulas cardíacas mecánicas en cooperación con el Centro Médico Universitario de Schleswig-Holstein (UKSH), campus de Lübeck. . Este recubrimiento tiene el potencial de reducir el riesgo de trombosis.

Plástico repelente de sangre

El polidimetilsiloxano (PDMS) ha estado disponible durante mucho tiempo como un plástico repelente de sangre que puede reducir el riesgo de trombosis. Sin embargo, PDMS es demasiado blando para producir válvulas de imitación funcionales y duraderas. La polieteretercetona (PEEK), por otro lado, es un plástico muy estable que se puede utilizar para fabricar aletas de imitación robustas. Por tanto, la idea era producir una válvula de imitación con un núcleo estable de PEEK y un revestimiento blando de PDMS.

Conexión física

El gran desafío para los investigadores ahora era unir firmemente los dos materiales con las propiedades opuestas. Dado que un compuesto químico cambia la superficie del material, este enfoque se descartó desde el principio. Los investigadores tuvieron que buscar un método de conexión física estable.

Enredo de los plásticos

El equipo de investigación logró esto al raspar extremadamente la superficie lisa del polímero PEEK utilizando partículas cerámicas de varios tamaños. Los investigadores aplicaron PDMS líquido a la superficie irregular de PEEK, que penetró profundamente en las cavidades. De esta forma, ambos materiales podrían engancharse firmemente [3]. El resultado fue un compuesto polimérico “que combina idealmente las propiedades de las dos sustancias”, explica Leonard Siebert, que está haciendo su doctorado en el grupo de trabajo “Nanomateriales funcionales” de la CAU.

Primeras pruebas prometedoras

Las primeras pruebas de laboratorio se llevaron a cabo en la Clínica de Cirugía Vascular Cardíaca y Torácica del UKSH, campus de Lübeck. Demostraron que se adhieren significativamente menos plaquetas sanguíneas al nuevo compuesto de polímero que a los materiales que ya se utilizan para fabricar válvulas de imitación, como el titanio o las capas de carbono con forma de diamante. La flexibilidad comparativamente mayor del nuevo compuesto de polímero en comparación con los materiales convencionales también podría permitir la implantación mínimamente invasiva de prótesis de válvulas mecánicas por primera vez.

Conclusión y perspectiva

El profesor Hans-Hinrich Sievers, UKSH, explica la importancia que podría tener el nuevo procedimiento para el reemplazo de la válvula cardíaca: “Los plásticos que sean flexibles y robustos al mismo tiempo podrían ser de especial interés para las llamadas válvulas transcatéter. Se introducen en el cuerpo mediante un método suave y mínimamente invasivo sin cirugía y, por lo tanto, deben cumplir requisitos especiales de material ”.