米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）生物技术领域合作推进办公室寺村佑二合作主任（细胞与分子工程研究部分子功能应用研究组研究组）与日本医疗创业孵化计划（以下简称“JMPR”）和NB医疗有限公司（以下简称“NB医疗”）脑动脉瘤治疗支架
在与血液接触的医疗器械中，抑制血栓的发生是避免严重并发症的重要因素。使用支架的患者总是面临血栓并发症的风险，因为他们将异物放入血管内。因此抗血小板药物此外，人们还研究了许多抗血栓涂层来降低血栓形成的风险。传统的涂料是蛋白质的非特异性吸附来发挥抗血栓特性。抑制蛋白质吸附也意味着抑制细胞粘附。因此，在传统技术中，抗血栓性能和细胞粘附力是一对矛盾的关系，即提高一者就会降低另一者。
另一方面，我们开发的新型抗血栓涂层具有不同的原理。这项技术已融入血液非凝固蛋白，抑制支架表面发生的凝血反应。该技术控制而不是抑制蛋白质吸附，具有抗血栓特性并改善细胞粘附。改善的细胞粘附增加了支架融入血管的速率。尽早将支架插入血管意味着尽早完成治疗。
这项技术可以抑制血栓并发症的发生，而血栓并发症一直是支架治疗的一个问题。此外，治疗周期的缩短，可以减少抗血小板药物的用量，不仅减轻了患者的负担，还有助于降低医疗费用。
该技术的详细信息将于 2024 年 7 月 10 日（英国夏令时间）公布。科学报告发布
近年来，医疗设备的进步使得脑动脉瘤（蛛网膜下腔出血的主要原因）的微创治疗成为可能。血管内治疗是主流。特别是，线圈栓塞联合支架已被报道高度安全和有效，并且目前被认为是最成熟的血管内治疗技术之一。然而，该技术存在因支架诱导血栓形成而导致血管闭塞的风险。因此，使用支架的患者必须服用抗血小板药物，但即使服用抗血小板药物，血栓并发症也有一定的发生率，并且服用抗血小板药物时出血并发症的风险也会增加。此外，由于它们必须长期服用，因此给患者带来负担并增加医疗费用。
为了解决这些问题，人们对抗血栓聚合物涂层进行了许多研究，以赋予支架表面抗血栓性能。然而，虽然传统的聚合物抑制血栓的形成，但它们具有抑制支架吸收到血管中的缺点，这是由于细胞粘附而发生的称为血管内皮化的过程。在支架治疗中，当支架最终完全内皮化时，愈合就完成了。然而，如果细胞无法粘附，血管内皮化就不会发生，从而导致支架摄取延迟和愈合延迟的风险。这导致了抗血小板药物的使用被延迟的恶性循环，进一步增加了出血并发症的风险。因此，在临床实践中，长期以来一直需要一种具有抗血栓特性、不抑制血管内皮化、且具有细胞粘附特性的涂层技术。然而，在传统技术中，这些特性相互冲突，因此没有一种材料可以同时兼容这两种特性。
AIST 一直致力于微创医疗器械等有助于提高生活质量的医疗设备的研发。我们一直在开发生物材料，旨在创造安全且功能强大的医疗设备。现在，我们把这项技术应用到了治疗脑动脉瘤的支架上，开发出了安全性高、减轻患者负担的支架。
此项研究与开发得到了新能源产业技术综合开发机构 (NEDO) 的“深度科技创业支援基金/深度科技创业支援项目”的支持。 （2024-2025 财年）。
这次，通过与 AIST、JMPR、NB 的联合研究医疗等方面，我们开发了一种兼具抗血栓特性和细胞粘附特性的支架涂层技术。我们测试了各种候选分子，发现通过在支架表面涂覆3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES），其表现出与传统抗血栓聚合物相当或更好的抗血栓特性，并改善了细胞粘附。
图1涂层材料化学结构及支架表面示意图
*这是对原始论文中的数字的引用或修改。
涂层的抗血栓特性通过与人体血液的接触测试得到证实。与血液接触后，对支架和血液进行分析以评估抗血栓特性。结果如图2所示。未涂层的支架上布满了血块，而涂层的支架几乎没有血块附着。此外，由于血小板凝集和血栓形成，当与未涂层支架接触的血液与采血后立即的100%的血液相比时，血液中的血小板数量减少至大约50%。另一方面，在与涂层支架接触的血液中几乎没有观察到血小板减少。
图2抗血栓评价结果
(a) 支架的电子显微镜图像 (b) 血液中残留血小板比例
**p<001 表示该结果纯属偶然的概率小于 1%，并且具有高度统计显着性。
*原始论文中的数字被引用或修改。
此外，我们还比较了细胞粘附与临床经验最多的传统抗血栓涂层（MPC聚合物）。我们在与支架相同材料制成的基底上培养血管内皮细胞。在显微镜下观察时，新涂层表面上附着的细胞数量是传统涂层表面的八倍多（图 3）。
图3 细胞粘附评估结果：荧光显微镜图像
*原始论文中的数字被引用或修改。
我们还通过使用猪进行的大型动物实验证实了涂层的安全性。将涂层支架放入猪血管中一周，评估猪和放置支架的血管的状况。结果，猪的健康状况没有变化，血管造影证实放置支架的血管没有异常（图4）。
图4 放置涂层支架的猪血管图像
血流保持正常。不会因支架而造成血管损伤或血栓的发生，也不会因涂层而对身体产生影响。
根据上述结果，新开发的涂层能够使支架同时具有抗血栓特性和细胞粘附特性。该技术的抗血栓特性降低了血栓并发症的风险，而血栓并发症一直是支架治疗的一个问题。此外，改善的细胞粘附特性表明可以促进支架的血管内皮化并加速其被血管吸收。支架的血管内皮化始于粘附在支架上的周围细胞。粘附的细胞逐渐扩散并覆盖支架。当支架完全被细胞覆盖并完全融入血管时，愈合就完成了。如上所述，这是支架治疗中非常重要的过程，因为除非发生细胞粘附，否则愈合无法开始。如果通过改善细胞粘附来促进愈合，治疗周期就会缩短，并且可以减少抗血小板药物的使用，不仅减轻了患者的负担，也有助于降低医疗费用。
未来，注意： Medical 将致力于应用这种涂层技术来获得用于治疗脑动脉瘤的支架的监管批准。此外，我们计划将该产品扩展到美国和欧洲，并将继续进行开发，以期获得世界各国监管部门的批准。
已出版的杂志：科学报告
论文标题：含有带电硅烷偶联剂的支架涂层，可调节蛋白质吸附以赋予抗血栓和细胞粘附特性
作者：Naoki Inuzuka、Yasuhiro Shobayashi、Satoshi Tateshima、Yuya Sato、Yoshio Ohba、Kristina N Ekdahl、Bo Nilsson 和 Yuji Teramura
DOI：https://doiorg/101038/s41598-024-65832-5