Revêtement anti-thrombose pour implants valvulaires

Contexte

La valve vitia fait partie des maladies cardiovasculaires les plus courantes. Dans les cas graves, la valve malade doit être remplacée par une prothèse biologique ou mécanique. En 2015, un total d'environ 14000 valvules cardiaques ont été retirées dans le cadre d'une opération conventionnelle et un peu plus de 15000 dans le cadre d'une procédure mini-invasive, telle que B. Implantation valvulaire aortique transcathéter (TAVI) ou clip mitral, remplacé [1].

Biologique versus mécanique

Les valves cardiaques mécaniques sont plus durables que les implants biologiques. Cependant, ils ne peuvent pas être utilisés de manière peu invasive, mais uniquement dans le cadre d'une opération conventionnelle. Les matériaux artificiels des prothèses valvulaires mécaniques favorisent également la formation de thrombus et rendent nécessaire une thérapie à vie avec des anticoagulants [2].

Une nouvelle procédure réduit le risque de thrombose

Une équipe de scientifiques de l'Institute for Materials Science de la Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) a maintenant développé un nouveau procédé de revêtement de prothèses mécaniques de valvules cardiaques en coopération avec l'University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH), campus de Lübeck . Ce revêtement a le potentiel de réduire le risque de thrombose.

Plastique anti-sang

Le polydiméthylsiloxane (PDMS) est disponible depuis longtemps en tant que plastique anti-sang qui peut réduire le risque de thrombose. Cependant, le PDMS est trop mou pour produire des valves d'imitation fonctionnelles et durables. Le polyétheréthercétone (PEEK), quant à lui, est un plastique très stable qui peut être utilisé pour fabriquer des rabats d'imitation robustes. L'idée était donc de produire une imitation de valve avec un noyau stable en PEEK et un revêtement souple en PDMS.

Connexion physique

Le grand défi pour les chercheurs était maintenant de lier fermement les deux matériaux aux propriétés opposées. Puisqu'un composé chimique modifie la surface du matériau, cette approche a été écartée dès le départ. Les chercheurs ont dû rechercher une méthode de connexion physique stable.

Enchevêtrement des plastiques

L'équipe de recherche a atteint cet objectif en rendant extrêmement rugueuse la surface lisse du polymère PEEK à l'aide de particules céramiques de différentes tailles. Les chercheurs ont appliqué du PDMS liquide à la surface dentelée du PEEK, qui a pénétré profondément dans les cavités. De cette manière, les deux matériaux pourraient être fermement accrochés ensemble [3]. Le résultat a été un composite polymère «qui combine idéalement les propriétés des deux substances», explique Leonard Siebert, qui effectue son doctorat dans le groupe de travail «Nanomatériaux fonctionnels» de la CAU.

Premiers tests prometteurs

Les premiers tests de laboratoire ont été réalisés à la Clinique de Chirurgie Cardiaque et Thoracique Vasculaire de l'UKSH, campus de Lübeck. Ils ont montré que beaucoup moins de plaquettes sanguines adhèrent au nouveau composite polymère qu'aux matériaux qui sont déjà utilisés pour fabriquer des valves d'imitation, comme le titane ou des couches de carbone de type diamant. La flexibilité comparativement plus élevée du nouveau composite polymère par rapport aux matériaux conventionnels pourrait également permettre l'implantation minimalement invasive de prothèses valvulaires mécaniques pour la première fois.

Conclusion et perspectives

Le professeur Hans-Hinrich Sievers, UKSH, explique l'importance que la nouvelle procédure pourrait avoir pour le remplacement des valves cardiaques: «Les plastiques à la fois flexibles et robustes pourraient être particulièrement intéressants pour les valves dites transcathéter. Ils sont introduits dans le corps par une méthode douce et peu invasive sans chirurgie et doivent donc répondre à des exigences matérielles particulières ».

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