Биодеградация модельных стентов на основе железа

В области реконструктивных вмешательств на сосудах при ишемической болезни сердца можно выделить 4 этапа: ангиопластика в 70-е годы прошлого века; голые металлические стенты в 1980-х годах; стенты, покрытые лекарственным средством в 2000-е годы; саморассасывающиеся устройства Absorb компании Abbott и деградируемые металлические стенты. В настоящее время на стадии научных разработок находятся деградируемые железные стенты, проводится поиск железа с равномерной деградацией. Целью настоящего исследования являлось изучение деградации железных стентов в кровеносном русле экспериментальных животных.

Материал и методы:

В качестве модельных стентов использованы электрофор-мованные железные мини-трубки с толщиной стенок 55 мкм. Эксперименты выполнены на белых нелинейных крысах (n=5) весом 180-200 г и кроликах (n=3) весом 4-4,5кг. Модельные железные стенты в виде полых мини-трубок после стерилизации имплантированы в хвостовую вену крыс, ушные вены кроликов и бедренную артерию кроликов. Деградацию образцов в in vivo условиях оценивали по потере веса образца за имплантированный период. Биологическую реакцию оценивали гистологическим исследованием. Цитотоксичность и in vitro деградацию определяли по стандарту ISO 10993 « Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий».

Результаты:

Взамен металлических стентов и металлических стентов с лекарственным покрытием перспективным считаются деградируемые стенты из железа. Чистое железо отличается биосовместимостью и механическими свойствами, сопоставимыми со свойствами сплавов для постоянных стентов. Токсические и цитотоксичекие эффекты железа маловероятны с учетом веса обычного стента (40мг) и медленной деградации, поскольку суточная потребность человека в железе составляет до18мг. Электрохимическим методом нами получены образцы железных мини-трубок. Выбор электроформованного железа обоснован тем, что скорость in vitro биодеградации электроформованного железа более чем в 2 раза превышала скорость деградации чистого железа Ереванского завода. Прямые и косвенные контакты трубок электроформован-ного железа с клетками MRC-5 (human normal fibroblasts) показали отсутствие цитотоксичности. Кроме того метод электрохимического формования позволяет одностадийно изготовлять тонкостенные железные трубки. Наблюдение за экспериментальными животными с имплантированными железными полыми трубками в течение 6 месяцев показало, что не было существенных изменений как в поведении животных, так и показателях периодически отбираемой крови. В результате 6 месячного эксперимента все образцы имплантированных железных трубок сохранили целостность. Отсутствие фрагментаций указывает на равномерную деградацию электроформованного железа.Через 6 месяцев деградация электроформованного железа в бедренной артерии кроликов составила в среднем 30%, в ушной вене кроликов – 13%, и в хвостовой вене крыс достигала до 18%. Величина деградации электроформованного железа непосредственно в контакте с кровью в бедренной артерии кроликов дает возможность оценить полную деградацию в период до 2 лет. Для сравнения, саморассасывание полимерного стента Absorb компании Abbott прогнозируется до 3 лет.

Заключение:

Таким образом электроформованное железо - потенциальный материал для изготовления деградируемых коронарных стентов взамен пожизненных металических стентов. По данным 6-и месячного эксперимента электроформованное железо деградирует в кровеносном русле постепенно без потери механической стабильности. Для оценки времени полной деградации эксперименты на новой группе кроликов продолжаются. Работа выполнена в рамках проекта МНТЦ А-2115

I 57 I