Новый материал для создания искусственных сосудов

Исследователи Венского технологического университета и Венского медицинского университета разработали искусственные кровеносные сосуды из нового эластичного материала, в условиях организма постепенно замещающегося новой тканью. В конечном итоге на месте таких полимерных структур формируются новые полностью функциональные кровеносные сосуды.

Вызванные атеросклерозом нарушения функционирования кровеносных сосудов являются наиболее частой причиной смерти в промышленно развитых странах. Очень часто в таких ситуациях единственным выходом из положения является хирургическая замена пораженных участков сосудами, удаленными из других частей тела пациента.

Более ранние попытки замены таких трансплантатов полимерными протезами были не слишком удачными преимущественно из-за плохой совместимости искусственных материалов с тканями организма. Такие трансплантаты, в особенности имеющие малый диаметр, очень легко забивались тромбами.

Для решения этой проблемы авторы разработали новый класс полимерных материалов, получивший название термопластичные полиуретаны.

В процессе создания сосудистых протезов из раствора полимера в электрическом поле прядутся тонкие волокна, которые впоследствии наматываются на катушку-каркас. В результате получается сосуд, стенка которого состоит из эластичного полимерного материала.

Трансплантация таких сосудов продемонстрировала очень хорошие результаты в экспериментах на крысах. Изучение взаимодействия трансплантата и крови с помощью масс-спектрометрии показало, что изначально имеющиеся в полимерной стенке сосуда поры пропускают небольшое количество крови, обеспечивая насыщение стенки факторами роста и привлечение эндогенных клеток. Анализ состояния трансплантированных сосудов через 6 месяцев после операции не выявил аневризмов, а также признаков тромбоза и воспаления. Более того, привлеченные факторами роста эндогенные клетки колонизировали материал протеза и постепенно заменили его на живую ткань.

Слева – трубка из пористого полиуретана, справа – сформировавшийся из нее кровеносный сосуд
(коллаж из статьи в Acta Biomaterialia).

По словам авторов, в действительности новая сосудистая стенка формировалась гораздо быстрее, чем ожидалось, поэтому период деградации полимерных трубок может быть сокращен. В настоящее время они работают над усовершенствованием свойств полимера.

До начала клинических исследований разработанного подхода ученым предстоит провести еще несколько доклинических работ. Однако полученные на сегодняшний день результаты вселяют в них уверенность в том, что новый метод будет внедрен в клиническую практику уже в ближайшие годы.

Статья Helga Bergmeister et al. Biodegradable, thermoplastic polyurethane grafts for small diameter vascular replacements опубликована в журнале Acta Biomaterialia.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Vienna Medical University:
New material for creating artificial blood vessels.

06.05.2015