Нанотехнологии улучшают прикрепление сердечно-сосудистых имплантатов

Исследователи из Университета Аризоны — доцент сельскохозяйственной и биосистемной инженерии Чон-Ёль Юн и профессор кардиологии и биомедицинской инженерии доктор Марвин Слепян — проверили, как методы на основе нанотехнологий могут улучшить адгезию между тканью и имплантированными устройствами.

Ключевой задачей было создание не просто «липкой» поверхности, а селективно липкой, способствующей прикреплению эндотелиальных клеток, но не тромбоцитов.

Решение и метод

Адгезия клеток к субстрату зависит от механических свойств, топографии поверхности, электростатического заряда и биохимических механизмов. Работая на наноуровне, ученые смогли максимизировать физические свойства подложки для улучшения адгезии.

Их стратегия привела к созданию поверхности с усиленной адгезией эндотелиальных клеток как в статических условиях, так и при наличии кровотока. Адгезивные свойства обеспечиваются:

• Оптимизированной текстурой поверхности.
• Электростатическим зарядом.
• Лигандами клеточной адгезии.

Эти элементы уникальным образом собраны на поверхности субстрата в виде ансамбля наночастиц, захваченных в наноуглублениях.

Значение и перспективы

Исследование особенно актуально для сердечно-сосудистых имплантатов (например, стентов), которые могут смещаться под действием тока крови. Как отметил Чон-Ёль Юн: «Наша система очень эффективна в условиях кровотока».

По его словам, этот адгезивный метод на основе нанотехнологий сильнее других существующих. Технология также потенциально применима для имплантатов в легких, пищеварительном тракте и других системах.

Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials. Исследование стало примером успешного междисциплинарного сотрудничества между специалистами в области сельского хозяйства и сердечно-сосудистой медицины.