动脉膜的生物灵感纤维增强:脚手架生产过程和表征
Christian A Boehm1, Christine Donay1, Andreas Lubig1
1Department of Biohybrid & Medical Textiles (BioTex), AME Institute of Applied Medical Engineering, Helmholtz Institute, RWTH Aachen University, Forckenbeckstr. 55, 52074 Aachen, Germany.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新的纤维增强支架,用于大动脉心脏膜组织工程. 仿生设计显示出有希望的机械和血液动力学性能,用于潜在的in situ门更换.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 心血管工程 心血管工程
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 组织工程心脏门在高压循环系统中面临着挑战.
- 带有织增强的生物混合脚手架提供了更好的机械性能.
研究的目的:
- 为大动脉支架提供生物灵感纤维增强的制造工艺.
- 评估开发的脚手架的机械和血液动力性能.
主要方法:
- 采用了一种新的绕工艺,以仿生方式安排聚乙烯二化物单丝纤维.
- 纤维嵌入了电聚碳酸尿在一个圆柱形的收集器上.
- 在模拟循环系统中使用双轴拉伸强度,曲刚度,爆压和血液动力学测试来表征支架.
主要成果:
- 纤维增强的脚手架表现出足够的急性机械和血液动力学性能.
- 跨膜压力梯度为3.02 ± 0.26 mmHg,有效孔面积为2.12 ± 0.22 cm2.
- 脚手架符合ISO-5840标准,并且与原生心脏膜组织相比,表现出优越的环周故障应力和应变.
结论:
- 展示了一种用于大动脉心脏膜组织工程的纤维增强生物仿真支架的新型制造方法.
- 描述的脚手架显示了在现场门更换应用的前景.
- 开发的脚手架具有超过本土组织的机械强度,表明它适用于高压环境.
