タンパク質の吸着を調節して抗血栓性および細胞接着特性を付与する荷電シランカップリング剤を含むステントコーティング

特に頭蓋内動脈瘤治療の分野での血管療法の進化は、本当に顕著であり、さまざまなステントの発達によって特徴付けられています。しかし、血栓症または下流の塞栓に関連する虚血性合併症は、そのようなステントのより広範な臨床応用に課題をもたらします。表面修飾技術の進歩にもかかわらず、抗血栓形成や迅速な内皮化など、望ましいすべての要件を満たす理想的なコーティングは利用できませんでした。これらの問題に対処するために、抗血栓形成および細胞接着特性の両方を備えた3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）を含む新しいコーティングを調査しました。血小板数とトロンビン - アントロンビン（TAT）複合体のレベルを評価し、走査型電子顕微鏡（SEM）を使用して表面上の血栓形成を調査することにより、in vitro血液ループモデルを使用してコーティングの抗血栓形成特性を評価しました。次に、金属表面の内皮細胞の接着を評価しました。in vitro血液検査では、裸のステントと比較して、コーティングが血小板の減少と血栓形成を著しく阻害したことが明らかになりました。より多くのヒト血清アルブミンが自発的にコーティングされた表面に付着して、血液中の血栓形成活性化をブロックしました。また、細胞接着試験は、APTESコーティングされた表面に付着した細胞の数が大幅に増加していることを示しています。最後に、コーティングされたステントを内部胸部動脈に移植し、ミニピグの上昇咽頭動脈にin vivo安全性テストを実施し、その後、1週間にわたって血管造影による動脈の健康状態と血管の開通性を評価しました。私たちは、豚に悪影響がなく、それらの血管の血管内腔がAPTESコーティングされたステントを持つグループで十分に維持されていることがわかりました。したがって、私たちの新しいコーティングは、埋め込み型ステントの要件を満たす高い抗血栓形成性と細胞接着特性の両方を示しました。

The evolution of endovascular therapies, particularly in the field of intracranial aneurysm treatment, has been truly remarkable and is characterized by the development of various stents. However, ischemic complications related to thrombosis or downstream emboli pose a challenge for the broader clinical application of such stents. Despite advancements in surface modification technologies, an ideal coating that fulfills all the desired requirements, including anti-thrombogenicity and swift endothelialization, has not been available. To address these issues, we investigated a new coating comprising 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) with both anti-thrombogenic and cell-adhesion properties. We assessed the anti-thrombogenic property of the coating using an in vitro blood loop model by evaluating the platelet count and the level of the thrombin-antithrombin (TAT) complex, and investigating thrombus formation on the surface using scanning electron microscopy (SEM). We then assessed endothelial cell adhesion on the metal surfaces. In vitro blood tests revealed that, compared to a bare stent, the coating significantly inhibited platelet reduction and thrombus formation; more human serum albumin spontaneously adhered to the coated surface to block thrombogenic activation in the blood. Cell adhesion tests also indicated a significant increase in the number of cells adhering to the APTES-coated surfaces compared to the numbers adhering to either the bare stent or the stent coated with an anti-fouling phospholipid polymer. Finally, we performed an in vivo safety test by implanting coated stents into the internal thoracic arteries and ascending pharyngeal arteries of minipigs, and subsequently assessing the health status and vessel patency of the arteries by angiography over the course of 1 week. We found that there were no adverse effects on the pigs and the vascular lumens of their vessels were well maintained in the group with APTES-coated stents. Therefore, our new coating exhibited both high anti-thrombogenicity and cell-adhesion properties, which fulfill the requirements of an implantable stent.