Исследовательская группа Корейского института науки и технологий (KIST) разработала новую технологию обработки поверхности стента с использованием лазерного паттернирования. Эта технология способствует росту эндотелиальных клеток, одновременно подавляя дедифференциацию гладкомышечных клеток в кровеносных сосудах.

Статья опубликована в журнале Bioactive Materials .

Контролируя клеточные реакции на наноструктурированные узоры, этот метод обещает улучшить восстановление сосудов, особенно в сочетании с методами химического покрытия.

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

Лекарственно-выделяющие стенты широко используются для смягчения этой проблемы, но часто подавляют сосудистую реэндотелизацию, увеличивая риск тромбоза и требуя использования антикоагулянтов. Для преодоления этих ограничений ведутся исследования по покрытию поверхностей стентов биоактивными молекулами, такими как белки или нуклеиновые кислоты. Однако эти покрытия часто выполняют ограниченные функции, не способствуя ускорению пролиферации эндотелиальных клеток.

Для решения этой проблемы исследовательская группа под руководством доктора Ходжонга Чона и доктора Хёнг-Сеоп Хана из Центра исследований биоматериалов в KIST, а также доктора Индонга Джуна из KIST Europe применили технологию наносекундного лазерного текстурирования для создания нано- и микромасштабных рисунков морщин на поверхностях из никель-титанового сплава.

Морщинистые узоры подавляют миграцию и морфологические изменения гладкомышечных клеток, вызванные стент-индуцированным повреждением сосудистой стенки, предотвращая рестеноз. Морщинистые узоры также усиливают клеточную адгезию, способствуя повторной эндотелизации для восстановления сосудистой оболочки.

Команда подтвердила эффективность этой технологии с помощью исследований сосудистых клеток in vitro и анализов ангиогенеза ex vivo с использованием костей плода животных. Металлические поверхности с лазерной текстурой создали благоприятную среду для пролиферации эндотелиальных клеток, эффективно подавляя дедифференциацию и чрезмерный рост гладкомышечных клеток.

Примечательно, что рост гладкомышечных клеток на морщинистых поверхностях снизился примерно на 75%, а ангиогенез увеличился более чем в два раза.

Ожидается, что технология поверхностного паттернирования будет применима не только к металлическим стентам, но и к биоразлагаемым стентам. При применении к биоразлагаемым стентам паттерны могут предотвратить рестеноз и улучшить эндотелизацию до того, как стенты растворятся, что улучшает результаты лечения и снижает риски осложнений.

Исследовательская группа планирует провести испытания на животных и клинические испытания, чтобы подтвердить долгосрочную безопасность и эффективность этой технологии лазерного моделирования .

Доктор Чон заявил: «Это исследование демонстрирует потенциал поверхностных структур для избирательного контроля реакций сосудистых клеток без лекарств. Использование широко распространенных в промышленности наносекундных лазеров позволяет производить точную и быструю обработку поверхности стента, что обеспечивает значительные преимущества для коммерциализации и эффективности процесса».