Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование возможности повышения степени клеточной адгезии, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток на сосудистых стентах из сплавов на основе никелида титана путём плазменно-иммерсионной ионной модификации их поверхности

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
стент, рестеноз, клеточная адгезия, пролиферация, эндотелиальный слой, никелид титана, плазменно-иммерсионная ионная модификация поверхности

Цель проекта:
1. Проект направлен на решение проблемы рестеноза – повторного сужения кровеносного сосуда после имплантации сосудорасширяющего устройства (стента) больным атеросклерозом. При имплантации стента развивается местная воспалительная реакция, следствием чего является избыточное образование гладкомышечных клеток сосудистой стенки, приводящее к рестенозу. Для блокировки образования гладкомышечных клеток необходимо стимулировать образование на поверхности стента сплошного слоя эндотелиальных клеток. На формирование эндотелиального слоя оказывает влияние ряд факторов: химический и фазовый состав, топография поверхностных слоев стента. 2. Целью реализуемого проекта является разработка научно-технических основ технологии производства сосудистых стентов из сплава на основе никелида титана с поверхностью, модифицированной плазменно-иммерсионной ионной обработкой, обеспечивающей достижение значений функциональных, технических и медико-биологических характеристик, позволяющих снизить риск рестеноза при имплантации сосудистых стентов в организм человека.

Основные планируемые результаты проекта:
1. На модельных образцах из сплава на основе никелида титана показано, что плазменно-иммерсионная модификация их поверхности ионами кремния не ухудшает функциональных и технических характеристик. В зависимости от технологических параметров ионной модификации на поверхности либо образуется покрытие практически из чистого кремния, либо покрытие отсутствует и в поверхности формируется легированный кремнием слой толщиной около 100 нм. При исследованиях in vitro показана принципиальная возможность повышения адгезионной активности, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток EA.hy.926 на поверхности модельных образцов никелида титана путём плазменно-иммерсионной модификации их поверхности ионами кремния.
Предварительные результаты исследования in vivo при подкожной имплантации образцов крысам подтвердили более быстрое формирование эндотелиального слоя на модифицированных образцах.
2. Определены оптимизированные режимы обработки, которые показали наиболее эффективное положительное влияние на взаимодействие модельных образцов с эндотелиальными клетками. Показано, что только при наличии кремния в поверхностном слое наблюдается улучшение взаимодействия образцов с клетками.
По разработанным эскизной конструкторской документации и проекту технологического регламента изготовлены 20 образцов периферических стентов двух типоразмеров.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1.Конечной целью работ по тематике проекта является организация импортозамещающего промышленного производства отечественных саморасширяющихся стентов для периферических сосудов с системой доставки. Результаты проекта позволят обеспечить выпуск продукции, не уступающей по свойствам лучшим зарубежным аналогам, а по отдельным характеристикам превышающие таковые.
2. Плазменно-иммерсионная обработка ионами кремния поверхности медицинских имплантатов из сплавов на основе никелида титана ранее не применялась для ускорения формирования эндотелиального слоя. На основании полученных экспериментальных результатов подана заявка на получение патента на изобретение № 2015119353 от 22.05.2015.
3. Анализ мировой литературы показывает, что полученные при выполнении проекта результаты соответствуют уровню мировых достижений.
4. Запланированные в проекте исследования выполнены с применением современного технологического и исследовательского оборудования. При проведении исследований не возникло существенных рисков, которые могли бы помешать выполнению проекта.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения: Медицина и здравоохранение.
Перспективы использования: Ожидаемые результаты проекта будут использованы для разработки технологии и организации импортозамещающего промышленного производства отечественных стентов для восстановления просвета периферических кровеносных сосудов у пациентов с атеросклерозом.

2. Основными потребителями результатов проекта будут производители высокотехнологичной медицинской продукции для сосудистой хирургии. Возможными потребителями ожидаемых научных результатов являются также научно-исследовательские медицинские учреждения, занимающиеся исследованиями взаимодействия тканей и жидкостей организма с неорганическими материалами.
Наиболее эффективным путем по использованию полученных результатов для организации промышленного производства отечественных сосудистых стентов представляется проведение ОТР в рамках проекта ФЦП.
Полученные результаты в настоящее время используются в ООО «Ангиолайн» (г. Новосибирск) для оценки перспектив освоения промышленного производства стентов для периферических кровеносных сосудов
3. Полученные при выполнении проекта результаты могут быть использованы в научно-исследовательских медицинских учреждениях при разработке металлических имплантатов различного назначения.

4. Опубликованные в зарубежных научных журналах статьи по результатам проекта будут служить популяризации отечественных достижений науки, могут позволить найти зарубежных партнёров для выполнения совместных работ по тематике проекта. Ожидаемые результаты могут оказать заметное влияние на выбор методов модификации поверхности при разработке металлических имплантатов для кардиохирургии, травматологии, ортопедии. Использование полученных в результате выполнения настоящего проекта результатов позволит улучшить качество лечения больных за счет снижения риска рестеноза, обеспечит конкурентные преимущества отечественной продукции, снизит зависимость от импорта.

Текущие результаты проекта:
Установлено, что плазменно-иммерсионная модификация ионами кремния поверхности модельных образцов из сплава на основе никелида титана не ухудшает их функциональных и технических характеристик.
Определены оптимизированные режимы модификации, которые показали наиболее эффективное положительное влияние на взаимодействие модельных образцов с эндотелиальными клетками.
При исследованиях in vitro показана принципиальная возможность повышения адгезионной активности, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток EA.hy.926 на поверхности модельных образцов никелида титана в результате плазменно-иммерсионной модификации их поверхности ионами кремния.
Исследования in vivo при подкожной имплантации образцов крысам подтвердили более быстрое формирование эндотелиального слоя на модифицированных образцах. В настоящее время ведётся статистическая обработка полученных результатов.
По результатам проекта защищена 1 кандидатская диссертация, подана заявка на получение патента на изобретение № 2015119353 от 22.05.2015, опубликовано 5 статей в журнале AIP Conference Proceedings (США), индексируемом в базе данных Web of Science и Scopus, сделано 7 докладов на научных конференциях, представлены экспонаты на 5 выставках.
По разработанным эскизной конструкторской документации и проекту технологического регламента изготовлена пробная партия образцов периферических стентов двух типоразмеров.