Lazer Dokuyla Şekillendirilmiş Stentler: Damar Hastalıkları İçin Umut Verici Çözüm
Yenilikçi Stent Yüzey İşleme Teknolojisi
Güney Kore’deki Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde (KIST) Biyomalzemeler Araştırma Merkezi’nde görev yapan Dr. Hojeong Jeon ve Dr. Hyung-Seop Han liderliğindeki araştırma ekibi, KIST Avrupa’dan Dr. Indong Jun ile birlikte lazer desenleme kullanarak yeni bir stent yüzey işleme teknolojisi geliştirdi. Bu teknoloji, kan damarlarında endotel hücre büyümesini teşvik ederken düz kas hücresi dediferansiasyonunu engeller. Nano ölçekli desenlere hücresel yanıtları kontrol ederek, teknik, özellikle kimyasal kaplama yöntemleri ile birleştirildiğinde damar iyileşmesini artırma vaadi taşır.
Günümüzde Güney Kore süper yaşlanan bir topluma yaklaşırken, yaşlı nüfus arasında damar hastalıklarının yaygınlığı artmakta ve terapötik stentlerin önemi artmaktadır. Bu tüp şeklindeki tıbbi cihazlar, daralmış veya tıkanmış kan damarlarını genişleterek kan akışını sağlar. Ancak, geleneksel metal stentler, implantasyondan bir ay sonra aşırı düz kas hücresi çoğalması nedeniyle arterde restenozis -arterin tekrar daralması- oluşturabilir.
İlaç salan stentler, bu sorunu hafifletmek için yaygın olarak kullanılmaktadır ancak genellikle damar yeniden endotelyalizasyonunu engeller, tromboz riskini artırır ve antikoagülanların kullanımını gerektirir. Bu sınırlamaları aşmak için, stent yüzeylerinin proteinler veya nükleik asitler gibi biyoaktif moleküllerle kaplanması üzerine araştırmalar devam etmektedir. Bununla birlikte, bu kaplamalar genellikle sınırlı fonksiyonlar sağlar ve endotel hücre çoğalmasını hızlandırmada yetersiz kalır.
Lazer Desenleme Teknolojisi Uygulaması
Araştırma ekibi, nikel-titanyum alaşım yüzeylerinde nano ve mikro ölçekli kırışık desenler oluşturmak için nanosaniye lazer desenleme teknolojisini uyguladı. Kırışık desenler, stent kaynaklı damar duvarı yaralanması nedeniyle düz kas hücrelerinin göçünü ve morfolojik değişikliklerini engelleyerek restenozisi önler. Kırışık desenler ayrıca hücresel yapışmayı artırır, damar iç yüzeyini yeniden oluşturarak re-endothelyalizasyonu teşvik eder.
Bu teknolojinin etkinliğini in vitro vasküler hücre çalışmaları ve fetal hayvan kemiklerini kullanarak yapılan deneysel anjiyogenez deneyleri ile doğrulayan ekip, lazer desenli metal yüzeylerin endotel hücre çoğalması için uygun ortamlar oluşturduğunu ve düz kas hücresi dediferansiasyonunu ve aşırı büyümeyi etkili bir şekilde bastırdığını doğruladı. Özellikle, kırışık yüzeylerde düz kas hücresi büyümesi yaklaşık% 75 azalırken anjiogenez daha fazla iki kat arttı.
Gelecek Beklentileri ve KIST Hakkında
Yüzey desenleme teknolojisinin metal stentlerle sınırlı olmadığı, biyolojik olarak parçalanabilen stentlere de uygulanabileceği belirtiliyor. Biyolojik olarak parçalanan stentlere uygulandığında, desenler restenozisi önleyebilir ve stentler çözülmeden önce endotelizasyonu artırabilir, tedavi sonuçlarını iyileştirir ve komplikasyon risklerini azaltır. Araştırma ekibi, bu lazer desenleme teknolojisinin uzun vadeli güvenlilik ve etkililiklerini doğrulamak için hayvan testleri ve klinik denemeler yapmayı planlamaktadır.
Bu çalışma, ilaçsız olarak damar hücre yanıtlarını seçici olarak kontrol etme potansiyelini göstermektedir. Endüstride yaygın olarak kullanılan nanosaniye lazerlerin hassas ve hızlı stent yüzey işlemesine izin vermesi, ticarileşme ve işlem verimliliği açısından önemli avantajlar sunar.
Dr. Hojeong Jeon, Biyomalzemeler Araştırma Merkezi, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü
Bu araştırma, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (Bakan Sang Im Yoo) tarafından KIST’in öncü bir projesi ve Geleceğe Dönük Çağdaş Teknoloji Öncüsü Projesi (RS-2023-00302145) aracılığıyla desteklenmiştir. Bulgular, uluslararası bir dergide yayınlanmıştır. “Bioactive Materials” (IF: 18.0, JCR en üst 0.9%). Kaynak: Jun, I., vd. (2024). Lazer desenli metal alaşımlarının potansiyelini keşfetmek: in vitro ve ex vivo analizler aracılığıyla vasküler hücre yanıtlarını hassaslaştırmak. Bioactive Materials. doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.09.019.
KIST Hakkında
KIST, 1966 yılında Kore’deki ilk devlet destekli araştırma enstitüsü olarak kurulmuştur. KIST, ulusal ve sosyal sorunları çözmeyi ve lider ve yenilikçi araştırmalarla büyüme motorları sağlamayı amaçlamaktadır. Daha fazla bilgi için lütfen KIST web sitesini ziyaret edin: https://eng.kist.re.kr/