血管のようなコーティングが医療機器を患者にとってより安全なものにする可能性(Blood vessel-like coating could make medical devices safer for patients)

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2024-11-12 カナダ・ブリティッシュコロンビア大学(UBC)

ブリティッシュ・コロンビア大学の研究者は、血管の自然な機能を模倣した新しいコーティング(表面加工)を開発し、カテーテルやステントなどの医療機器の安全性向上を目指しています。このコーティングは、血液凝固を引き起こすことなく正常な血流を促進し、血栓形成のリスクを低減します。これにより、患者は高用量の抗凝固薬の使用を避けることが可能となり、出血のリスクも軽減されます。研究チームは、さらなる最適化と他の血液接触デバイスへの応用を検討しています。

<関連情報>

正電荷を保護した抗血栓性コーティングは、第XII因子-生体界面結合を制御することにより接触活性化を防ぐ Antithrombotic coating with sheltered positive charges prevents contact activation by controlling factor XII–biointerface binding

Haifeng Ji,Kai Yu,Srinivas Abbina,Lin Xu,Tao Xu,Shengjun Cheng,Sreeparna Vappala,S. M. Amin Arefi,Md Mohosin Rana,Irina Chafeeva,Matthew Drayton,Kevin Gonzalez,Yun Liu,Dana Grecov,Edward M. Conway,Weifeng Zhao,Changsheng Zhao & Jayachandran N. Kizhakkedathu
Nature Materials  Published:12 November 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41563-024-02046-0

血管のようなコーティングが医療機器を患者にとってより安全なものにする可能性(Blood vessel-like coating could make medical devices safer for patients)

Abstract

Antithrombotic surfaces that prevent coagulation activation without interfering with haemostasis are required for blood-contacting devices. Such materials would restrain device-induced thrombogenesis and decrease the need for anticoagulant use, thereby reducing unwanted bleeding. Here, by optimizing the interactions with coagulation factor XII rather than preventing its surface adsorption, we develop a substrate-independent antithrombotic polymeric coating with sheltered positive charges. The antithrombic properties of the coating were demonstrated in vitro with human blood and in vivo using a carotid artery–jugular vein shunt model in rabbits. The coating exhibits a strong interaction with factor XII, but results in a low reciprocal activation of the contact pathway that triggers clot formation. These findings contradict the prevailing strategy of designing antithrombotic materials through protein-repelling surfaces. Overall, the polymeric coating we describe can benefit most blood-contacting devices and is a useful engineering guideline for designing surfaces with improved antithrombotic properties.

医療・健康
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