支架

支架

支架的概述»
目前的制造方法»
喷墨涂布的支架制造的优势»
原型支架涂层系统并初见成效»

支架的概述

再狭窄表示动脉的在先前血管成形术或支架植入术的部位再狭窄或堵塞。支架是通常​​由金属,合金,或聚合物具有处理过的或覆盖有降低废品机制材料表面制作的支架装置。它通常被输送到使用导管在减小的尺寸形式的体腔。支架扩张并从导管中释放,使得其当它到达所需位置接合内腔壁。涂有各种药物制剂的冠状动脉支架用于防止再狭窄。与早期的药理学试验中,全身性药物经皮进行治疗后/过程中施用以预防再狭窄,药物洗脱支架允许受控的药物的局部释放直接向损伤内皮,避免全身性副作用。支架涂覆有充当药物储存器,并允许所述药物随时间的逐步洗脱的聚合物。

各种各样的治疗剂,可以有效地抑制炎症和平滑肌细胞的生长是可用的,但这些药物的全身给药可能导致不利影响。这些治疗剂典型地属于以下组之一:抗增殖剂(西罗莫司和紫杉醇 - 在所述两个FDA的药物批准的药物涂层的支架),免疫调节剂,抗血栓形成剂,和生长因子抑制剂。为了减少再狭窄发生并限制副作用,治疗剂是通过涂覆用这些试剂的支架局部递送。在大多数情况下,治疗剂是通常涂覆并附着在支架或涂覆到支架上的药物 - 聚合物组合的药物。是,用于涂覆支架的药物 - 聚合物溶液的组成被选择不仅提升储层特性,而且还控制药物(有益剂)的释放。

目前的制造方法

用于应用的药物或药物的主要过程/向支架聚合物的解决方案基于下列方法之一:浸渍,超声喷涂,涂抹(空气刷),和沉积沿着使用注射器支柱。一些技术结合的沉积方法与以上的连续支架转动,以消除多余的流体之一。然而,这些常规药物装载技术有问题的,如变性的药物浓度从设备到设备,不能以紧密地控制和维持药物浓度,不能改变以受控和预定的方式药物分布为更理想的药物负载简档相关联,支柱之间的频繁织带,以及无法控制药物的局部区域密度。另外一个问题是有关上面列出的方法都是非常wastefull并导致显著成本增加成本,因为活性化合物是非常昂贵的。

为支架制造喷墨法的优点

基于喷墨涂层系统的主要优点是优良的过程控制。药物和聚合物溶液可以在支架非常精确地(位置和量)来沉积,并且如果需要的话,仅在外部支柱表面。从它的数据驱动的性质和精确的控制得到的喷墨涂布系统的一些优点是:

  1. 产生非常复杂的涂料的能力:这些涂层可以是多层和在各层使用不同的药物和聚合物溶液。聚合物和药物的局部密度(或厚度)可以变化,以实现在沿着所述支架不同位置的不同释放动力学。
  2. 沉积在支柱仅外表面:这消除了是非常危险的,因为他们可以脱落并进入血流的支柱之间的聚合桥。研究双向(近腔和管腔)的释放没有显示改善相比,只有腔外释放,由此所述外表面上的沉积仅不降低药物的有益效果。
  3. 柔性制造系统:喷墨是驱动数据因此系统允许从支架模型到另一个很方便地切换只需通过加载数据的新支架的打印模式。

喷墨基于涂层允许产生使用多个不同的药物或药物浓度,或不同的聚合物复合涂层。这些不同的解决方案可以被沉积在层中以调节药物的释放。

原型支架涂层系统和初始结果

原型支架涂层系统

作为第一阶段国立卫生研究院授予的一部分,MICROFAB为基础,使用压电喷墨技术,一个原型系统用于涂覆心血管支架。这个系统,如下图所示,用于:测试解决方案,并打印制作了这个项目的实体模型支架。初步结果如下。

喷墨基于涂层系统中提供协调运动到支架。 旋转载物台的细节和用于保持支架芯轴。

解决方案开发

选择这个实验的药物是紫杉醇。使用紫杉醇和PC-聚合物油墨-jetable解决方案的研发和评估用于分配特性。在PC的聚合物通过提供Biocompatibles和被选择用于该研究,因为它是用于医疗部件的涂覆的聚合物和已经最近用于涂覆药物洗脱支架。的右图显示了液滴在240Hz的速率为10mg / ml的紫杉醇和4毫克/毫升PC聚合物的溶液制成。

模拟式支架

MICROFAB具有尺寸特性实际支架制造的模拟式支架。与菱形细胞中的这些模拟式支架在印刷中使用/涂覆excercises。

在系统评估中使用不锈钢实体模型支架。 喷墨微型分配器下模拟式支架。

支架印刷/涂布

的模拟式支架是由喷墨微型分配器下以协调的方式移动所述支架涂覆。打印是由连续移动的支架(转动和轴向移动),并产生滴根据所需的光点斑间距做“上即时”。在右图打印过程中被抓获。该沉积刚上支柱的流体可被几乎观察不到作为顶部支柱表面上的突出部,以喷墨微型分配器的右侧。

影(轴向和横向视图)示出了涂覆工艺上面描述可以发现这里。另一个电影示出了在填充上的心血管支架的孔中使用的喷墨的。



涂层支架

为了显现药物和聚合物溶液沉积到所述支架支柱中加入荧光染料。




支架涂覆有紫杉醇 - 聚合物溶液。香豆素可视化添加。

为了说明在局部递送药物的并在多个解决方案的支架涂覆在其所有的支柱用含香豆素的药物的聚合物溶液的涂层中的喷墨系统的能力。同一支架仅在朝向使用含有罗丹明红,即在不同的波长下激发另一种荧光染料的溶液右侧支柱包裹涂覆。在对应于两种染料的波长截取的支架的照片被重叠,以产生下面的图片。该图像示出该喷墨可以针对局部区域。对于画面中的支架在支架的整个长度上覆盖着“红药”,但很容易将打印的配方重新编程仅涂覆所需的支柱段。通过在所期望的位置的能力来分配单独的液滴,喷墨是能够产生沿长度(每单位面积例如多个药物朝向支架的端部)具有每单位面积的不同量的药物的药物涂层支架的。该数字控制,加上多个解决方案的用于打印的可用性,给出“无限”的自由度用于生产下一代支架。





支架涂覆有两个紫杉醇 - 聚合物溶液。加入这两个解决方案,为可视化的荧光染料是香豆素和罗丹明。香豆素溶液用于涂布所有支柱,而罗丹明溶液用于仅覆盖转向支柱的权利。