Складки защитили искусственные сосуды от образования тромбов

Ученые из США и Чили научились создавать самоочищаемые поверхности, препятствующие тромбообразованию за счет движения, вызванного изменениями в кровяном давлении. Эксперименты показали, что модель сосудистого имплантата с такой внутренней поверхностью меньше подвергается скоплению тромбоцитов на ней, рассказывают авторы статьи в Biomaterials.

При проведении коронарного шунтирования пациентам устанавливают сосудистые имлантаты, позволяющие обойти место сужения в артерии и восстановить нормальный уровень кровотока. При этом в качестве имплантата может использоваться как сосуд вырезанный из другого участка тела, так и искусственный протез. Пока такие искусственные сосудистые имплантаты обладают недостатками, осложняющими их использование. Один из таких недостатков заключается в том, что с течением времени на стенке искусственного сосуда может образоваться тромб.

Обычно для предотвращения обрастания поверхности сосудистых имплантатов их поверхность,модифицируют, повышая ее гемосовместимость. Исследователи под руководством Вильяма Вагнера (William Wagner) из Питтсбургского университета решили использовать другой подход, и модифицировали не состав, а структуру поверхности сосудистого имплантата. Они предположили, что если создать на внутренней поверхности сосуда складки, то при изменении кровяного давления во время сердечных сосудов эти складки будут расправляться и сходиться обратно, не давая сторонним частицам надолго закрепиться.

Исследователи создали два типа образцов — плоские поверхности из двух эластомеров для проверки концепции, а также трубкообразные прототипы. Для их создания использовались два типа эластомеров с разными модулями Юнга. Для того, чтобы создать складки на поверхности, исследователи растягивали толстую подложку и закрепляли на ней тонкий внутренний слой. После того, как подложку расслабляли, верхний слой покрывался складками. Уровень растяжения был подобран таким образом, чтобы при увеличении давления внутри трубки складки значительно распрямлялись. К примеру, ученые заметили сильное распрямление при увеличении давления с 50 до 200 миллиметров ртутного столба, что находится в пределах значений диастолического и систолического давлений, встречающихся у людей.

Во время эксперимента сосуды были установлены в аппарат, в котором циркулировала донорская кровь, подаваемая под переменным давлением, что имитировало сокращение сердечной мышцы. Кроме того, для сравнения исследователи использовали титановые и силиконовые трубки. После 90 минут образцы разрезали и изучили под микроскопом. Оказалось, что на разработанных трубках при использовании переменного давления скапливается намного меньше тромбоцитов, чем на контрольных образцах с гладкой поверхностью или со стабильным давлением:

Недавно ученые из Китая представили метод создания искусственных сосудистых имплантатов, поверхность которого способствует росту на ней естественной сосудистой ткани. Исследователи провели эксперимент с нанесением клеток на имплантат и выяснили, что клетки начали распространяться по поверхности, причем практически все из них остались живы после 6 дней наблюдений.

Григорий Копиев