Синтетические гибриды и стенты для сосудов нового поколения с синтетическими природными компонентами
Первое внедрение нанотехнологий в клинические процедуры может включать создание наноструктурированных стентов для повышения их долгосрочной функции (область интереса производителей стентов и стентграфтов) и, возможно, гибридных трансплантатов с использованием культивированных тканей в модифицированных эндоваскулярных инструментах.
Пример этой расширенной/гибридной технологии был недавно продемонстрирован, когда ученые усилили пересадку артериальных вен с помощью электроспундирующих оболочек из полимерных нановолокон.
Зная, что артерии испытывают большее давление, чем вены, эти исследователи использовали электропрядение нанотехнологий для улучшения механических свойств пересадки. Стенты также могут быть расширены, чтобы содержать эти нанососуды или даже доставлять их в поврежденные участки тканей.
Таким образом, тканевая инженерия обладает потенциалом для создания технологий стентирования, которые делают больше, чем просто механическая фиксация сосуда. Стенты нового поколения могут включать нанотопографию или искусственные белковые стенты, инкапсуляция и реакция инородных тел которых заметно снижается в интересующих регионах.
Кроме того, интеграция микро- и наносенсоров может позволить гибридным "умным" стентам не только почувствовать возникновение аневризмы, но и сообщить сосудистым хирургам информацию о диаметре сосудов, свойствах материала или химическую сигнализацию. Для передачи данных с имплантированных микро- и наносенсоров были разработаны стенты, которые в сочетании с микро- и наносиловыми датчиками и датчиками перемещения могут дать сосудистым хирургам совершенно новый уровень возможностей постпроцедурного сосудистого мониторинга.
Инструменты для наномедицины
Несколько инструментов визуализации и измерения свойств материалов были миниатюризированы в поставляемые катетеры. Ультразвуковые датчики жесткости на основе консолей были оптимизированы для использования с живыми тканями и могут быть использованы. Устройства на основе катетера для визуализации или исследования свойств тканей позволят улучшить визуализацию поврежденных сосудов, и эта пространственная информация о толщине стенок сосудов и жесткости позволит улучшить планирование микрососудистой хирургии.
Инновационные средства визуализации с использованием меченых клеточных наночастиц дают возможность активно отслеживать и удалять опасные клетки, такие как раковые клетки или эндотелиальные клетки.
Клетки эндоцитозируют частицы или окружают их без повреждений, но когда появляются электромагнитные поля, эти частицы могут колебаться и, следовательно, получать изображения для определения местоположения целевых клеток в теле.
Более высокие уровни энергии могут привести к экстремальному нагреву частиц и локальных покрытий, которые улучшают заживление и реформирование эндотелиальной футеровки в сосуде, или могут включать предварительно сформированные эндотелиальные слои внутри искусственных структур, необходимых для укрепления ослабленного сосуда.
Нанотехнологии, безусловно, обещают сделать стенты антитромбогенными без лекарственных покрытий благодаря дизайну поверхностей стентов. Например, нейронные зонды, включающие в себя многомасштабные лестничные маркеры, характеризуются разрушением опасных клеток. Эти методы могут быть усовершенствованы для селективной доставки частиц на бляшки или рубцы ткани, для локализации пораженных сосудов и, в конечном счете, для удаления некротических бляшек или тканей.
Вывод
Новые стенты и биологически сконструированные сосуды, имитирующие местные ткани, обладают потенциалом для дальнейшего снижения инвазивности существующих методов, минимизации повреждения тканей, не страдающих заболеваниями, и улучшения физиологических функций путем потенциального роста и реагирования на нормальные нейронные, гормональные и биохимические сигналы.
По мере развития медицинских исследований нанометрического масштаба можно ожидать захватывающих преобразований в области эндоваскулярной медицины.