Исследовательская группа под руководством д-ра Ходжонг Чона и д-ра Хён Соп Хана из Центра исследований биоматериалов Корейского института науки и технологий, а также д-ра Индонг Джун из KIST Europe разработала новую технологию обработки поверхности стента с помощью лазерного шаблонирования.

Эта технология способствует росту эндотелиальных клеток и одновременно сдерживает дедифференцировку гладкомышечных клеток в кровеносных сосудах. Контролируя клеточную реакцию на наноструктурные узоры, эта технология открывает перспективы для улучшения восстановления сосудов, особенно в сочетании с химическими методами нанесения покрытий.

Результаты опубликованы в издании Bioactive Materials.

По мере того как Южная Корея приближается к обществу сверхвозрастных людей, частота сосудистых заболеваний среди пожилого населения увеличивается, что повышает важность терапевтических стентов. Эти трубчатые медицинские устройства поддерживают кровоток, расширяя суженные или закупоренные кровеносные сосуды. Однако традиционные металлические стенты могут вызывать рестеноз — повторное сужение артерии — из-за чрезмерной пролиферации гладкомышечных клеток через месяц после имплантации.

Для решения этой проблемы широко используются стенты с лекарственным покрытием, однако они часто препятствуют реэндотелизации сосудов, что повышает риск тромбоза и требует применения антикоагулянтов. Чтобы преодолеть эти ограничения, ведутся исследования по покрытию поверхности стентов биоактивными молекулами, такими как белки или нуклеиновые кислоты. Однако такие покрытия часто выполняют ограниченные функции, не способствуя ускорению пролиферации эндотелиальных клеток.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа применила технологию наносекундного лазерного текстурирования для создания нано- и микромасштабных морщинистых узоров на поверхности никель-титанового сплава. Морщинистые узоры препятствуют миграции и морфологическим изменениям гладкомышечных клеток, вызванным повреждением сосудистой стенки стентами, предотвращая рестеноз. Морщинистые узоры также усиливают клеточную адгезию, способствуя реэндотелизации для восстановления сосудистой стенки.

Команда подтвердила эффективность этой технологии с помощью исследований сосудистых клеток in vitro и анализов ангиогенеза ex vivo с использованием эмбриональных костей животных. Металлические поверхности с лазерной текстурой создавали благоприятную среду для пролиферации эндотелиальных клеток, при этом эффективно подавляя дедифференциацию и чрезмерный рост гладкомышечных клеток. Примечательно, что рост гладкомышечных клеток на морщинистых поверхностях был снижен примерно на 75%, а ангиогенез усилился более чем в два раза.

Ожидается, что технология нанесения рисунка на поверхность будет применима не только к металлическим, но и к биодеградируемым стентам. При нанесении на биодеградируемые стенты узоры могут предотвратить рестеноз и усилить эндотелизацию до рассасывания стентов, улучшая результаты лечения и снижая риск осложнений. Исследовательская группа планирует провести испытания на животных и клинические испытания, чтобы проверить долгосрочную безопасность и эффективность этой лазерной технологии нанесения узоров.

Доктор Джеон заявил:

Это исследование демонстрирует потенциал поверхностных узоров для избирательного контроля реакции сосудистых клеток без применения лекарств. Использование широко распространенных в промышленности наносекундных лазеров позволяет точно и быстро обрабатывать поверхность стентов, что дает значительные преимущества для коммерциализации и эффективности процесса.

Ранее ученые разработали стент, который самостоятельно находит в артериях узкое место.