技術名稱 智慧可降解金屬心臟支架
計畫單位 國立成功大學
計畫主持人 林立涵
技術簡介
使用表面改質可大幅提升鎂合金先天不良的抗腐蝕性,並期望透過抗蝕性的提升來維持鎂金屬的高強度,以維持支架置入後的血管支撐性。然而,可降解高分子雖已作爲食藥署通過的藥物載體塗層有些時日,然而近期研究卻紛紛指出高分子作為塗布支架的疑慮(後期再狹窄之風險),進而有無高分子塗藥支架的構想產生。由於普通支架多為永久性金屬,且因殘存體內而有引起後期免疫反應的風險,因此高分子塗層無法因其可降解的特性獲得優勢。反觀,已有許多文獻做出統計,指出鎂合金較不鏽鋼金屬的內皮新生區域較少,即平滑肌細胞較不容易爬進血管的內皮層,此現象有助於血管重建。在配合支架降解的時間裡,高分子塗層也能作為藥物緩釋的載體與鎂支架的抗蝕屏障。近期,綠茶萃取物也因其抗發炎的效果而被心臟醫學重點關注。本技術希望,透過天然的綠茶萃取物作為高分子混合塗層,以增進支架之抗發炎效果。抗發炎的上游機制來自於健康的血管環境、含量低的氧化低密度脂肪,及健康的內皮細胞。當內皮細胞因氧化壓力造成傷害時,平滑肌細胞就容易以遷移的方式長進收損的內皮層,因而發展出血管狹窄化的現象。其中,氧化低密度脂肪也因容易在血管壁上形成鈣化層,而導致動脈粥狀硬化。置放支架後造成的傷口也容易引起免疫反應和血小板活化。發炎反應作為兩者的上游機制,若能在病灶發展的初期被控制住,將可增加置放支架的成功率,及減少在狹窄化之機率。
科學突破性
相較於可吸收高分子支架,可吸收鎂合金由於機械性能佳而成為新一代的支架候選材料。然而,未經改質處理的鎂金屬無法提供適當的降解速率以適應血管重建的速度。PLGA(GA)三明治塗層於鎂支架不僅提高了材料的耐蝕性,且有利於內皮化以預防晚期支架再狹窄化,此技術對於開發功能性血管支架具有巨大潛力。
產業應用性
台人年均可裝進近四萬支的心血管支架,使用人口隨高齡化社會逐年攀升。今年因疫情台灣製造的醫材已受國際關注。若發展支架將有內需及出口的優勢。台灣成熟的機械加工及材料化工業,加上日益成熟的醫療法規、臨床檢驗及製藥工業。若能整合技術的上下游,將小規模且重疊性高的產業整合,或能藉高階醫療器材的發展將傳產升級。
關鍵字 鎂合金 心血管支架 浸塗層 沒食子酸 內皮化 抗腐蝕
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