استنت جذب شونده نانو هیبریدی بر پایه آلیاژ منیزیم و با قابلیت رهایش کنترل شده دارو برای درمان آترواسکلروز عروق کرونری قلب

نویسندگان

1 استاد گروه مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف

2 پژوهشگر مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده علوم و فن آوری‌های پزشکی

3 استادیار گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده علوم و فن آوری‌های پزشکی

چکیده
بیماری عروق کرونری قلب علت بیشترین ناتوانی و مرگ و میر در جهان است. بیش از دو دهه است که فن آوری استنت معرفی شده و کارایی خود را در جلوگیری از انسداد و ری - استنوسیز در مقایسه با آنژیوپلاستی با بالن به اثبات رسانده است. زمانی که ایمپلنت فلزی دایمی بکار می‌رود، این تجهیز پزشکی اثراتی بر دیواره داخلی رگ دارد که نتیجه آن بهبود دیر هنگام اندوتیال خواهد بود. تأخیر در بازسازی آندوتلیال ممکن است به ترموبوز استنت منتهی شود. در سال‌های اخیر استنت‌های رها کننده دارو نقش انقلابی در درمان بیماری‌های شریان کرونری داشته‌اند. این استنت‌ها برای کاهش دادن خطر تنگی مجدد شریان در درمان بیماری شریان‌های کرونری ابداع شدند. استنت‌های رها کننده دارو یک انتخاب مهم درمانی برای بیماران با بیماری عروق کرونری هستند و در سرکوب تکثیر خارج از کنترل نئواینتیما در پاسخ به استنت‌گذاری موفق بوده‌اند. اگر چه بهبود در اثر استفاده استنت‌های رها کننده دارو در کاهش نرخ های ری - استنوسیز درون استنتی در مقایسه با استنت‌های لخت فلزی پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته ولی ایمنی طولانی مدت مرتبط با استفاده از این استنت‌ها شامل مکان‌یابی، واکنش‌های حساسیت‌زایی بالای سیستمیک و ترمبوز دیر هنگام استنت هنوز وجود دارد. ولی مکانیزم این پیچیدگی هنوز مشخص نیست. لذا برای رفع مشکلات عنوان شده، داربست‌های قابل جذب برای غلبه بر این محدودیت ابداع شدند. این تجهیزات داربست موقتی را فراهم کرده و سپس به مرور زمان ناپدید می‌شوند. این داربست‌ها از پلیمرها و آلیاژهای فلزی قابل جذب در بدن ساخته می‌شوند. استنت جذب شونده باید وظیفه‌ای که برای آن طراحی شده است را در زمان مشخص به انجام برساند، رهایش کنترل شده دارو داشته باشد و سپس به تدریج در بدن جذب و ناپدید گردد. منیزیم یک ماده معدنی اساسی مورد نیاز برای عملکردهای فیزیولوژیکی گوناگون در بدن انسان است. آلیاژ منیزیم استفاده شده برای ساخت این داربست‌ها قابل جذب بوده و نسبت استحکام به وزن آن قابل مقایسه با آلیاژهای مستحکم فولاد است. در نتیجه یک داربست منیزیمی استحکام شعاعی لازم را برای اتساع و از بین بردن باریک شدگی آترواسکروتیکی دارا بوده و قادر به باز نگه داشتن لومن کرونری است. همچنین منیزیم دارای خواص ضد ترمبوژنیک در بدن است. در این مقاله انواع استنت‌ها، مزایا و معایب آنها بررسی شده و استنت‌های جذبی و اجزای استنت نانوهیبریدی منیزیمی به عنوان راه حل جدید معرفی خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


1. Koshinas, K. C., Chatzizisis, Y. S, Antoniadis, A.P. and Giannoglon, G. D. "Role of Endothelial shear stress in stent Restenosis and implications for clinical translation". Journal of the American college of cardiology 59, 1337-1349, (2012).
2. R. Beyar, "Novel approaches to reduce restenosis", Ann. N. Y. Acad. sci. 1015 (2004), 367-378.
3. Hara, M. Nakamura, J.C. Palmaz, R.S. Schwartz, "Role of stent design and coatings on restenosis and thrombosis", Adv. drug del. Rev. 58(2006), 377-386.
4. I. Akin, H. Schneider, H. Ince, S. Kische, T. Rehders, T. Chatterjee, C. Nienaber" Second-and
third-generation drug-eluting coronary stents, Herz 36(2011), 190-197.
5. S. Chen, L. Tan, Y. Teng, B. Zhang, K. Yang, "Study of drug-eluting coating on metal coronary stent", Mater.sci.Eng.c33 (2013).
6. Acharya G., K. Park, Mechanism of controlled drug release from drug-eluting stents. Advanced Drug Delivery Reviews, 58, 387-401, (2006).
7. Finn, A.V., Nakazawa, G., Joner, M., Kolodgie, F.D., Mont E. K., Gold, H. K., Virmani, R., "Vascular Responses to Drug Eluting Stents: Importance of Delayed Healing. Arteriosclerosis", Thrombosis, and Vascular Biology, 27, 1500-1510, (2007).
8. Foin N, Lee RD, Torii R, et al. Impact of stent strut design in metallic stents and biodegradable scaffolds. Int J Cardiol 2014; 177: 800-8.
9. Wiebe J, Nef HM, Hamm CW. Current status of bioresorbable scaffolds in the treatment of coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2014; 64: 2541-51.
10.    L Mao, L. Shen et al., Nanophasic biodegradation enhances the durability and biocompatibility of magnesium alloys for the next-generation vascular stents, Nanoscale 5(2013), 9517-9522.
11.    Xu B. Firesorb PLLA-based sirolimus-eluting scaffold. Transcatheter Cardiovasc Therapeutics. Washington, DC. USA; October 31st 2016.
12.    Latib A, Fortitude, aptitude and magnitude: Other thin strut novel PLLA-based scaffolds. Bioresorbable vascular scaffolds at JIM 2017: a clinical workshop. JIM, Milan, Italy; February 14th 2017.
13.    Tenekecioglu E, Serruys PW, Onuma Y, et al. Randomized Comparison of Absorb Bioresorbable Vascular Scaffold and Mirage Micofiber
Sirolimus-Eluting Scaffold Using Multimodality Imaging. JACC Cardiovasc Interv 2017; 10: 1115-30.
14.    Lin mao et al, "A Promising biodegradable magnesium alloy suitable for clinical vascular stent application", scientific reports, 11 April 2017.
15.    Lorenza petrini et al, "development of biodegradable magnesium alloy stents with coating", civil and environmental engineering department, politecnico di Milano, Italy 2014.
16.    Vdani, M, Ge, Q, Wu, W., Petrini, l., "Texture effects on design of Mg biodegradable stents", International journal of material forming, 7(2014),
31-38.
17.    Mp. sealy et al, "pulsed laser cutting of magnesium-calcium for biodegradable stents", Elsevier, Procedia CIRP42, (2016).
18.    Carlos M. Campos et al, "bioresorbable
Drug-Eluting Magnesium-Alloy scaffold for treatment of coronary artery disease", International journal of molecular science,16 December 2013.
19.    Kotaro Handa" Fabrication of Mg alloy tubes for biodegradable stent application" Materials science and engineering (2013).
20.    Patel N, Banning Ap." Bioabsorbable scaffolds for the treatment of obstructive coronary artery disease: the next revolution in coronary intervention?" Heart 2013: 99: 1236-43.
21.    Hwang, C. W., Wu, D., Edelman, E.R., "Impact of Transport and Drug Properties on the local pharmacology of Drug-Eluting Stents". International Journal of Cardiovascular Interventions, 5,
7-12, (2003).
22.    Iqbal J, Serruys PW, Silber S, et al. Comparison of zotarolimus and everolimus eluting coronary stents: final 5-year report of the RESOLUTE all comers trial.Circ Cardiovasc Interv 2015; 8; e002230.
23.    Baber, U. et al, "Impact of the Everlimus-Eluting stent on stent Thrombosis: A Meta-Analysis of 13 Randomized Trials". Journal of the American College of cardiology 58, 1569-1577, (2011).
24.    Christiansen, E, H. et al, "Biolimus-eluting biodegradable polymer- coated stent versus durable polymer-coated sirolimus-eluting stent in unselected patients receiving percutaneous coronary intervention" (2013).
25.    Muddin et al, "Surface treatments for controlling corrosion rate of biodegradable Mg and Mg-based alloy implants", school of engineering South Australia, September 2015.
26.    Capodanno D, Gori T, NefH, et al. Percutaneous coronary intervention with everolimus eluting bioresorbable vascular scaffolds in routine clinical practice: early and midterm outcomes from the European multicenter GHOST-EU registry. EuroIntervention 2015; 10: 1144-53.
27.    Biotronik Press Release," BIOTRONIK Announces Positive 6-Month Results for DREAMS, the Pioneering Drug-Eluting Absorbable Metal Scaffold", 2011.