צוות המחקר בראשות ד"ר Hojeong Jeon וד"ר Hyung-Seop Han ממרכז המחקר של ביו-חומרים במכון קוריאה למדע וטכנולוגיה (KIST, הנשיא Oh Sang-Rok), יחד עם ד"ר אינדונג ג'ון מ-KIST אירופה, פיתחה טכנולוגיה חדשה לטיפול במשטח סטנט באמצעות דפוסי לייזר. טכנולוגיה זו מקדמת צמיחת תאי אנדותל תוך עיכוב ביטול התמיינות של תאי שריר חלק בכלי הדם. על ידי שליטה בתגובות סלולריות לדפוסים בננו-מבנה, הטכניקה טומנת בחובה הבטחה לשיפור התאוששות כלי הדם, במיוחד בשילוב עם שיטות ציפוי כימיות.
ככל שדרום קוריאה מתקרבת לחברה סופר-גילאית, השכיחות של מחלות כלי דם בקרב אוכלוסיית הקשישים עולה, מה שמגביר את החשיבות של סטנטים טיפוליים. מכשירים רפואיים צינוריים אלה שומרים על זרימת הדם על ידי הרחבת כלי דם צרים או חסומים. עם זאת, סטנטים מתכתיים מסורתיים עלולים לגרום ל-restenosis – היצרות מחדש של העורק – עקב ריבוי מוגזם של תאי שריר חלק חודש לאחר ההשתלה.
תומכים משחררי תרופות נמצאים בשימוש נרחב כדי להקל על בעיה זו, אך לעיתים קרובות מעכבים אנדותליזציה מחדש של כלי הדם, מגבירים את הסיכון לפקקת ומחייבים שימוש בנוגדי קרישה. כדי להתגבר על מגבלות אלו, נמשך מחקר על ציפוי משטחי סטנט במולקולות ביו-אקטיביות כמו חלבונים או חומצות גרעין. עם זאת, ציפויים אלה משרתים לעתים קרובות פונקציות מוגבלות, נופלים בהאצת התפשטות תאי האנדותל.
כדי לטפל בבעיה זו, צוות המחקר יישם טכנולוגיית מרקם לייזר ננו-שניות כדי ליצור דפוסי קמטים בקנה מידה ננו ומיקרו על משטחי סגסוגת ניקל-טיטניום. דפוסי הקמטים מעכבים את הנדידה והשינויים המורפולוגיים של תאי שריר חלקים הנגרמים על ידי פגיעה בדופן כלי הדם הנגרמת על ידי תומכן, ומונעים restenוזיס. דפוסי הקמטים גם משפרים את ההידבקות התאית, ומעודדים אנדותליזציה מחדש כדי לשחזר את רירית כלי הדם.
הצוות אימת את היעילות של טכנולוגיה זו באמצעות מחקרי תאים כלי דם במבחנה ומבחני אנגיוגנזה Ex vivo באמצעות עצמות של בעלי חיים עובריים. משטחי המתכת בעלי מרקם הלייזר יצרו סביבה נוחה לשגשוג תאי אנדותל תוך דיכוי יעיל של ביטול התמיינות של תאי שריר חלק וצמיחה מוגזמת. יש לציין שצמיחת תאי שריר חלק על המשטחים המקומטים פחתה בכ-75%, בעוד שהאנגיוגנזה גדלה יותר מפי שניים.
טכנולוגיית דפוס פני השטח צפויה להיות ישימה לא רק על סטנטים מתכתיים אלא גם על סטנטים מתכלים. כאשר מיושמים על סטנטים מתכלים, הדפוסים יכולים למנוע restenosis ולשפר את האנדותליזציה לפני שהסטנטים מתמוססים, לשפר את תוצאות הטיפול ולהפחית את הסיכון לסיבוכים. צוות המחקר מתכנן לערוך ניסויים בבעלי חיים וניסויים קליניים כדי לאמת את הבטיחות והיעילות לטווח ארוך של טכנולוגיית דפוס לייזר זו.
מחקר זה מדגים את הפוטנציאל של דפוסי פני השטח לשלוט באופן סלקטיבי בתגובות תאי כלי דם ללא תרופות. שימוש בלייזרים מתועשים נרחבים של ננו-שניות מאפשר עיבוד מדויק ומהיר של פני הסטנט, ומציע יתרונות משמעותיים למסחור ויעילות התהליך".
ד"ר Hojeong Jeon, מרכז מחקר ביו-חומרים, המכון למדע וטכנולוגיה של קוריאה
KIST הוקם בשנת 1966 כמכון המחקר הראשון בקוריאה במימון ממשלתי. KIST שואפת כעת לפתור אתגרים לאומיים וחברתיים ולהבטיח מנועי צמיחה באמצעות מחקר מוביל וחדשני. למידע נוסף, בקר באתר האינטרנט של KIST בכתובת https://eng.kist.re.kr/
מחקר זה נתמך על ידי משרד המדע והתקשוב (השר Sang Im Yoo) באמצעות הפרויקט הגדול של KIST ופרויקט חלוץ הטכנולוגיה של התכנסות עתידית (RS-2023-00302145). הממצאים פורסמו בכתב העת הבינלאומי 「חומרים ביו-אקטיביים」 (IF: 18.0, JCR למעלה 0.9%).
