심혈관 질환으로 인해 막힌 혈관은 심장 발작이나 뇌졸중과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 이 상태는 환자 신체의 다른 곳에서 혈관을 사용하여 막힌 부분을 외과적으로 우회하여 치료할 수 있습니다. 이것이 가능하지 않은 경우 일반적으로 합성 혈관 이식편이 사용됩니다. 하지만 인조이식은 체내에서 이물질을 거부하는 만성 염증으로 실패율이 높다. 또 다른 옵션은 인간 조직 공학 혈관 이식편(TEVG)입니다. 생체내에서 결과를 생성하는 데 길고 복잡하며 비용이 많이 드는 프로세스가 필요합니다.
이제 연구원들은 INSERM의 조직 생명공학 연구실 (BioTis U1026) 보르도 대학(University of Bordeaux)은 섬유에서 영감을 받은 직조 전략과 결합된 인간 양막(HAM) 실을 사용하여 소직경 TEVG를 성공적으로 제조했습니다. 에서 프로세스를 설명 바이오 패브리 케이션, 그들은 이러한 이식편이 이동을 정당화하는 놀라운 특성을 가지고 있다고 주장합니다. 생체내에서 실험실 동물 실험.
발달 중 태아를 둘러싼 막의 가장 안쪽 층인 HAM은 조직 공학을 위한 실행 가능한 생물학적 "비계"를 제공합니다. 항염증 특성, 항미생물 효과, 낮은 면역원성(면역 반응을 유발하는 능력), 혈액 적합성, 봉합 유지 능력 및 높은 기계적 강도를 나타냅니다. 그것은 또한 병원에서 일상적으로 폐기되기 때문에 결과적으로 널리 이용 가능하고 저렴합니다.
원사 생산
수석 연구원 Nicolas L'Heureux 그리고 동료들은 제왕절개 후 동의한 환자들로부터 수집한 태아 세포막에서 HAM 원사를 만들었습니다. 그들은 증류수로 조직을 반복적으로 헹구고 막을 10 x 18cm 직사각형 시트로 자르고 양막과 융모막(내막과 외막)을 수동으로 분리하여 사용할 막을 준비했습니다. 전동 절단 장치는 HAM 시트를 5mm 또는 10mm 너비의 리본으로 자릅니다.
기계적으로 강한 실을 만들기 위해 연구원들은 이 리본을 5, 7.5 또는 10회전/cm로 꼬는 회전 장치에 부착했습니다. 원사 직경은 연사 후 감소하여 7.5회전/cm에서 안정 상태를 유지한 반면 극한 인장 응력은 연사 후 7.5 및 10회전/cm에서 크게 증가했습니다.
HAM 원사(리본 및 스레드)를 실온에서 건조하고 스풀링한 다음 -80°C에서 보관했습니다. 필요할 때 연구원들은 원사를 증류수에 재수화시켰다.
그들의 목표는 기성 임플란트를 제공하는 것이었기 때문에 연구원들은 HAM 리본에 대한 감마선 조사로 탈세포화 및 멸균 효과를 조사했습니다. 조직학은 탈세 포화가 활성화 후 남아있는 세포 구성 요소를 효과적으로 제거하고 HAM 강도에 영향을 미치지 않으며 신축성을 증가시키는 것으로 나타났습니다.
건조 HAM 리본을 감마선 멸균하면 더 얇아지고 뻣뻣해지며 신축성이 떨어집니다. 멸균 중에 HAM 리본을 수화 상태로 유지하면 이러한 많은 영향을 방지할 수 있습니다. 연구원들은 습식 살균이 내피 세포 부착 및 성장을 지원하는 HAM의 능력에 영향을 미치지 않는다는 것을 관찰했습니다.
선박 짜기
마지막 단계에서 연구원들은 HAM 원사를 TEVG로 조립했습니다. 그들은 스테인리스 스틸 맨드릴 주위에 TVEG를 짜기 위해 맞춤형 원형 베틀을 사용했습니다. 직조된 튜브를 만들기 위해 원주형 실("위사")이 장력이 가해진 종방향 리본 세트("경사")의 가동 및 고정 세트 사이에 삽입되었습니다. 두 개의 날실 세트를 위사 위로 교차하도록 이동하고 원주 실을 다시 사이에 끼우고 프로세스를 50회 반복했습니다.
팀은 평균 내부 직경이 51 ± 5mm인 TVEG를 짜기 위해 4.4개의 세로 리본(폭 0.2mm)과 이중 리본 원주 실 XNUMX개를 사용했습니다. 짜여진 TEVG는 심장 바이패스 수술에 선호되는 혈관인 인간 내유 동맥보다 우수한 봉합 유지 강도와 평균 파열 압력으로 기계적으로 견고했습니다.
그러나 횡단 투과성이 잠재적으로 너무 높기 때문에 팀은 10mm 너비의 세로 리본과 동일한 원주 스레드 디자인을 사용하여 두 번째 TVEG 세트를 생산했습니다. 이것은 5.2 ± 0.4mm의 더 큰 내부 직경을 가진 TEVG를 만들었습니다. 벽은 실 밀도가 증가하고 벽간 투과성이 크게 감소했습니다. 파열 압력은 증가했고 봉합 유지 강도는 동일하게 유지되었습니다.
"저렴한 HAM과 직조 조립 방법을 결합하면 다른 방법에 필요한 세포와 생물 반응기의 사용을 피함으로써 TEVG 생산 비용을 줄일 수 있습니다."라고 저자는 썼습니다. "오늘날 사용되는 조립 방법이 없기 때문에 동맥 이식과 호환되는 입증된 기계적 특성을 가진 HAM 기반 TVEG를 저렴하게 생산할 수 있습니다."
쪽으로 체외에서 혈관조작
연구원들은 직조, 편직 및 편조를 사용하는 섬유에서 영감을 받은 조립 전략이 이미 의료 기기 생산에 널리 사용되고 있다고 지적합니다. 따라서 성공적인 임상 연구가 수행된 후 HAM 원사를 처리하고 TVEG의 대량 생산을 가능하게 하는 기계를 설계하는 것은 어렵지 않을 것입니다. 그들은 원사 직경, 기계적 강도 및 기타 기계적 특성을 다양한 사양 요구 사항을 충족하도록 쉽게 수정할 수 있다고 덧붙입니다.
다음으로 연구원들은 직조 TVEG의 다양한 특성, 특히 투과성 및 신축성과 관련하여 탈세포화 및 조립 후 감마 멸균의 영향을 평가할 계획입니다.
