布里斯托爾大學和劍橋大學的科學家已經(jīng)開發(fā)出一種新型聚合物心臟瓣膜,其使用壽命可能比目前的人工瓣膜更長,這也將避免數(shù)百萬患心臟瓣膜的患者需要終生血液稀釋片劑。研究小組在《生物材料科學》上發(fā)表的最新體外研究結(jié)果表明,PoliValve可以使用長達25年。
每年全球有超過130萬心臟瓣膜疾病患者需要瓣膜置換治療。目前有兩個人造瓣膜可用于此目的。兩者在耐久性或生物相容性上都有局限性。生物瓣膜是由固定的豬或牛組織制成的,具有良好的生物相容性,這意味著患者不需要終生的血液稀釋片劑。但是,它們只能持續(xù)十到十五年才能失效。機械閥雖然具有很好的耐用性,但它們的生物相容性差,患者必須每天服用稀釋血液的藥物,以防止由于血塊而危及生命的并發(fā)癥。
劍橋大學化學工程與生物技術(shù)系結(jié)構(gòu)材料小組負責人Geoff Moggridge教授,NHS成人心臟外科醫(yī)師,英國布里斯托大學轉(zhuǎn)化生物醫(yī)學研究中心(TBRC)負責人Raimondo Ascione教授已經(jīng)花費了三年的時間從??事開發(fā)工作以及在新的PoliValve上進行的體內(nèi)和體外測試。
PoliValve由Moggridge教授,Cambridge的Marta Serrani博士和Joanna Stasiak博士以及布里斯托爾的Ascione教授創(chuàng)建,并在與Costantino教授的團隊先前的工作基礎(chǔ)上,由特殊的共聚物制成,旨在具有靈活性,生物相容性和天然心臟瓣膜的耐用性。
該設(shè)備將出色的耐用性與生物相容性相結(jié)合,解決了當前生物和機械人工瓣膜的局限性。它是通過簡單的成型工藝制成的;因此,它也顯著降低了制造和質(zhì)量控制成本。
莫格里奇教授說:“這些令人印象深刻的結(jié)果表明,PoliValve是瓣膜置換手術(shù)的一種有前途的替代品。盡管需要進一步的測試,但我們認為,它可能會對每年接受瓣膜置換手術(shù)的數(shù)十萬患者產(chǎn)生重大影響。 ”
布里斯托爾的TBRC設(shè)施已在動物中進行了初步測試,這是確保安全性的第一個強制性體內(nèi)測試步驟。在將這種新療法帶給患者之前,已經(jīng)計劃并進行了長期體內(nèi)測試,并為此籌集了資金。
英國心臟基金會醫(yī)學主任Nilesh Samani教授說:“需要人工心臟瓣膜的患者經(jīng)常面臨在金屬瓣膜或組織瓣膜置換之間進行選擇的難題。
“金屬瓣膜可以持久使用,但需要患者服用終身減血藥。盡管這種藥物可以防止在瓣膜上形成凝塊,但也會增加嚴重出血的風險。
“更換了組織瓣膜的患者通常不需要服用這種藥物。但是,瓣膜的耐用性較差,這意味著患者可能會面臨進一步的手術(shù)。
“聚合物瓣膜兼具了兩者的優(yōu)點–耐用且不需要使用血液稀釋藥物。盡管在將這種瓣膜用于患者之前還需要進一步測試,但這是一個有希望的發(fā)展,BHF對此感到高興。支持這項研究。”
根據(jù)ISO標準,新的人造心臟瓣膜必須經(jīng)受至少2億次在人體試驗中進行的臺架試驗(相當于五年的壽命)的打開和關(guān)閉重復。新型的Cambridge-Bristol聚合物閥門已輕松超越了這一點。
PoliValve還超過了水動力測試的ISO標準要求,顯示出與目前市場上同類最佳的生物瓣膜相當?shù)捏w外功能性能。這項小規(guī)模的可行性試驗研究在手術(shù)后1至24小時對三只綿羊進行了體內(nèi)研究,結(jié)果表明該瓣膜易于縫合,無機械故障,無瓣膜反流,瓣膜斜率低以及組織病理學上具有良好的生物相容性。
Ascione教授補充說:“轉(zhuǎn)化的PoliValve是生物材料,計算模型,先進的臨床前開發(fā)/測試和臨床學者了解患者需求的專家之間基于布里斯托爾/劍橋的先進生物醫(yī)學交叉受精的結(jié)果。新的瓣膜可幫助數(shù)百萬人我們計劃在未來五年內(nèi)對患者進行測試。”
由英國心臟基金會資助的研究包括由Whittle實驗室的James Taylor博士,紐卡斯爾大學的研究團隊,扎曼教授,布里斯托大學的Saadeh Sulaiman教授和米蘭理工大學的Costantino教授組成的團隊。