Son on yılda, şekil hafızalı malzemelerin biyomedikal uygulamaları oldukça aktif bir araştırma alanı haline geldi. Cerrahi tekniklerdeki gelişmeler, bu malzemelerin, özellikle minimal invaziv cerrahide, polimerlerin biyomedikal uygulamalarında yaygın olarak kullanılmasına izin verir. Bu akıllı malzemeler, sabit bir şekle sahip küçük bir iğne deliği açıklığı olan büyük bir cihazı geçici olarak gövdeye yerleştirme yeteneği sağlar. Cerrah tarafından hassas bir şekilde konumlandırıldıktan sonra, bu akıllı malzeme isteğe bağlı uygulamaya uygun şeklini alır. Zhang ve ark. MIS implantasyonu için uygulanabilecek elektrospinning ile biyomimetik, şekil hafızalı ve biyolojik olarak parçalanabilir bir poli (D, L-laktid-ko-trimetilen karbonat) nanokompozit gösterdi.
Nelson ve ark. polietilen glikol diakrilatlar ve N-izopropilakrilamidden oluşan iki katmanlı hidrojeller geliştirdi. Bu katmanların kendi kendine katlanma davranışı, şişmenin neden olduğu genleşme farkları kullanılarak gözlenir. Bu yeni cihazlar, harici uyaranlara değiştirilebilir ve tersine çevrilebilir model iletimi gösterir. Bu katmanlar, mikroboncukların katlanmış yapılara sahip olduklarında manyetik genleri koruyabilecekleri ince yapıları göstermek için çeşitli amaçlarla tasarlanmıştır. NIR lazer kaynağına maruz kaldıktan sonra, mikro yapılardan mikroboncuklar salınabilir. Dolayısıyla bu yöntem, ilaç ve hücre taşıyıcı sistemler için bir çözüm sunmaktadır. Tai ve ark. göz içi implant uygulaması için 2D parylene-C (PA-C) filminden 3D küresel bir yapı oluşturarak origami tekniğini gösterdi. Maitland ve arkadaşları, bir diyaliz iğnesinin bir arteriyovenöz greft üzerindeki etkisinin neden olduğu hemodinamik stresi azaltmak için bir SMP adaptörü geliştirdi. Ayrıca şekil hafızalı polimerler için en etkili biyomedikal uygulama alanları intravasküler stentleme, anevrizma oklüzyon tedavisi ve trombüsün çıkarılmasıdır.
İçindekiler
venöz stentler
Endovasküler stentler, dünya çapında bir numaralı ölüm nedeni olan kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde ağırlıklı olarak ana arterlerde veya periferik arterlerde kullanılmaktadır. Her yıl bu hastalıktan ölen insan sayısı diğer sebeplerden daha fazladır. İlk üretilen stentler metalik iken, ikinci üretilenler ise içi ilaç dolu polimer kaplı metal stentlerdir. Yeni üretilen stentler, aynı zamanda farmakolojik olan biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerdir. Saf polimer desteklerin çıplak metallere göre aşağıdaki gibi potansiyel avantajları vardır:
• artan biyouyumluluk,
biyolojik olarak parçalanabilirlik,
• artan ilaç yükü,
Geliştirilmiş uyum uyumluluğu,
daha düşük maliyetler,
• hasta için cihazların üretim kolaylığı,
• Moleküler yüzey geometrisi ve şekil hafızası efektinin kullanımı
Metal stentler koroner anjiyoplasti sonrası akut oklüzyonu önlemede ve gecikmiş restenozu azaltmada etkilidir. Ancak, bu konuda hala birçok endişe var. Laktik asit (PLLA) destekleri biyolojik olarak parçalanabilir ve ilaçları yerel olarak dağıtabilir ve Igaki ve Tamai tarafından geliştirilmiştir. İnsanlarda PLLA içeren biyolojik olarak parçalanabilen stentlerin uygulanabilirliği, güvenliği ve etkinliği bildirilmiştir. Wagner ve ark. Kendiliğinden genişleyen hafızalı termoplastik poliüretan destek olarak geliştirilmiştir. İlaç taşıyıcı sistem olarak kullanılabileceği bildirilmiştir. Polimer sistemi tert-bütil akrilattan oluşur. Poli(etilen glikol) dimetil akrilat, minimal invaziv kardiyovasküler cihazların özel ihtiyaçlarını karşılamak için Gall ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir.
Bu çalışmada, çapraz bağlı polimer ağının ağırlığının %10’unun oda sıcaklığında serbest bir şekilde depolanabileceği ve stent olarak üretilebilen vücut sıcaklığında etkinleştirilebileceği bulundu. Chen ve ark. biyobozunur destekler üretmek için kullanılan hafıza-kitosan bazlı filmler (kitosan/PEO/gliserol) geliştirdi. Epoksi kompozit astarın en dikkat çekici özelliği, aktivatör olarak hidrasyon kullanılarak sulu bir ortamda sarmal halden hızlı genleşme sergileyen çapraz bağlı kitosandır. Bu stent, minimal invaziv cerrahi teknikler kullanılarak artere yerleştirilebilir. Bu konuyla ilgili başka bir çalışmada, Chen ve çalışma arkadaşları kitosan bazlı çapraz bağlı genipin bazlı yapı iskeleleri geliştirdiler. Yeni geliştirilen genipin stentin, anti-proliferatif bir ilaç olan sirolimus yüklenerek ilaç verme aracı olarak kullanılma olasılığı da araştırıldı. Sonuçlar, geliştirilmiş mekanik mukavemete sahip genipen stentin, lokal ilaç iletimi için çekici bir stent platformu olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Maitland ve diğerleri, 40–45 °C’de fototermal işlemle üretilen bir SMP (termoplastik poliüretan MM5520) substratı tasarladı ve üretti. Elastik hafıza kavramını kullanan Wang ve ekibi, vücut sıcaklığında (37 °C) kendi kendine esneyebilen, tamamen biyolojik olarak parçalanabilen bir polimerik yapı iskelesi geliştirdi. Bu kendi kendine genişleme, vücut damarında balon genişlemesinden sonra elastik geri tepme probleminin üstesinden gelmek için tüm polimerik desteklerde gereklidir. Biyobozunur çift katmanlı iskele modelleri, poli-L-laktik asit ve poli-glikolik asit (PLGA) kopolimerlerinden üretildi.
anevrizma tedavisi
Bir anevrizma, bir arterdeki balon benzeri bir çıkıntıdır. Bu çıkıntı, arter duvarının bir bölümü zayıfladığında ve anormal bir genişlemeye neden olduğunda ortaya çıkar. Anevrizmalar herhangi bir arterde meydana gelebilir. Bununla birlikte, en yaygın olanları aort, serebral (beyinde), popliteal (bacakta, diz arkasında), mezenterik (bağırsakta) ve dalakta (dalakta) arteriyel anevrizmalardır. Her yıl yaklaşık 13.000 kişi aort anevrizmalarından ölmektedir. Büyük aort anevrizmaları için cerrahi de potansiyel bir tedavi seçeneğidir. Şekil hafızalı polimer köpük, anevrizmaların tedavisi için arter doldurma cihazı olarak kullanım için en çekici malzemelerden biridir. Wilson ve ekibi, heksa-metilen diizosiyanat (HDI), N,N,N’,N’-tetrakis (2-hidroksipropil) etilendiamin (HPED) ve trietanolamin (TEA) içeren şekillendirilmiş polimer köpüğün lazerle gömülebileceğini gösterdi. Bu çalışmada 10 mm’lik bir anevrizma yeni geliştirilen bir cihazla tedavi edildi.
Wong ve diğerleri tarafından yapılan bir çalışmada, Calomer TM şekil hafızalı polimer, anevrizma sarmalları için bir filtre olarak araştırıldı. Bu çalışmada, simüle edilmiş bir anevrizma modeli üzerinde gerilmiş şekil hafızalı polimer profilleri, modellenen hemodinamik kuvvetlerin şekil kurtarma sürecine müdahale etmediğini göstermiştir. Maitland ve diğerleri, kafa içi anevrizma tedavileri için uygun hale getiren, yüksek gözenekliliğe sahip, şekil hafızalı bir poliüretan köpük geliştirdi. Bu köpüğe %4 tungsten eklenmesi radyasyon kapasitesini arttırır. Normal radyasyon kapasitesi, malzemenin güvenli bir şekilde sunulması için floroskopi gibi geleneksel hasta görüntüleme yöntemleri kullanılarak görselleştirilmesine olanak tanır. Heksametilendiizosiyanat, trietanolamin ve tetrakis (2-hidroksil propil)etilendiamin bazlı başka bir şekil polimer köpüğü, Maitland ve diğerleri tarafından geliştirilmiştir. Anevrizmaların tedavisi için uygun bulunmuştur.
Raymonda ve ark. endovasküler prosedürler için Cold-Hybernate Elastic Memory (CHEM) adı verilen sitotoksik olmayan, mutajenik olmayan, zayıf pıhtılaştırıcı poliüretan bazlı bir köpük geliştirdi. Bu malzemenin şekil hatırlama özelliği ve muhtemelen değiştirilmiş Tg veya hacimsel gözenekleri, endovasküler tedaviden sonra yeni aletlerin geliştirilmesine izin vermiştir.
pıhtı giderme
Kan düzgün akmadığında pıhtılaşmaya başlayabilir. Kan pıhtısı veya trombüs büyümeye devam ederek vücudun belirli bölgelerine kan akışını engelleyebilir ve doku ve organlara zarar verebilir. Pıhtıları çıkarmak için genellikle bazı tıbbi müdahaleler gerekir. Maitland ve arkadaşları, bir prototip intravasküler elektromekanik pıhtı çıkarma cihazının, şekil hafızalı bir polimer ve şekil hafızalı bir nikel-titanyum alaşımı (nitinol) karışımı kullanılarak üretildiğini bildirdi. Bu ön çalışma, SMP-nitinol cihazının akut inme veya diğer tromboembolik hastalıkların tedavisinde uygulanabileceğini göstermektedir. Ek olarak Maitland ve ekibi, kan pıhtısını çıkarmak için yeterli gerilimi ve kateter iletimini sağlamak için yeterli gerilim kapasitesini sağlayan optimum bir çapraz bağ yoğunluğu belirledi. Bu kararda, bir trombektomi cihazı için SMP akrilat sisteminin kullanılmasının uygulanabilirliğini değerlendirmeyi amaçladılar.
çapraz bağ yoğunluğunu değiştirerek bir akrilik SMP sistemi bildirdi. Değerlendirilen dört farklı malzeme kombinasyonundan mol olarak %15 bisfenol A (BPA) içeren cihazlar en iyi sonuçları verdi. Wilson ve ark. bobinler, paraşütler ve mikro kelepçeler şeklindeki poliüretan mikrodopinglerin, bu bellek polimeri formunu aktive ederek pıhtıları çıkarmak ve inmeyi lazerle tedavi etmek için kullanıldığını bildirdi. Cihazların 65 ile 85 °C arasında çalışması sağlandı.
kaynak:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2515-7639/ab1af5
https://science.sciencemag.org/content/296/5573/1673
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]