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Publicação
Strategies for the stabilization and preservation of prosthetic heart valves
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 1.92 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Every year around 60000 heart valve replacements are performed in the USA alone and
more than 250000 worldwide. Valve replacement involves two major types: the mechanical valves
(MHVs) and biological valves (BHVs), while MHVs are more durable they require long term anti coagulation treatment. Biological valves possess the inherent capacity to be much more compat ible with the human physiology, using crosslinking agents like glutaraldehyde (GLUT), it is possi ble to increase durability of the tissue by making it stiffer. This process involves the use of tissues
like pericardium from animals like cows and pigs or even the autologous from the patient, after
crosslinking these tissues are then mounted on stents which are inserted into the heart to replace
the old valve. The problem is that through calcification processes these valves can only last at
most 15 years average.
In this work, the development of an easy and fast method to crosslink pericardium using
other agents besides glutaraldehyde such as sodium periodate or a carbodiimide system
(EDC/NHS) is proposed. In order to optimize the process, the reactions were studied in a range
of times and concentrations. Mechanical behavior was studied using a tensile tests and it is im portant to emphasize that was possible to obtain better samples than when using GLUT cross linking. Chemical studies of the tissue involved FTIR-ATR, NMR and HPIC of hydrolyzed tissue
to determine which amino acids reacted with the crosslinking agents. Morphological analysis in volved the use of SEM in order to see the arrangement of the collagen fibres present in the peri cardium tissue. Assays mimicking in vivo calcification were performed by immersing samples in
SBF solution for 7 days. On a second phase the addition of hyaluronic acid to the tissue is studied
while periodate or EDC crosslinking is taking place. Generally, it is possible to conclude a much
greater resistance to calcification processes maintaining good biomechanical properties or in
some cases improving.
Todos os anos são realizados em média 60000 transplantes de válvulas cardíacas nos Estados Unidos apenas e mais de 250000 no mundo inteiro. A substituição de válvulas envolve dois tipos: as válvulas mecânicas e as válvulas biológicas, enquanto as mecânicas possuem uma maior durabilidade exigem que o paciente tome anticoagulantes durante o resto da sua vida. As válvulas biológicas têm a capacidade inerente de serem muito mais compatíveis com a fisiologia humana, utilizando agentes de fixação como glutaraldeído (GLUT) é possível aumentar a sua durabilidade, fazendo com que estas fiquem mais rijas. Este processo envolve o uso de tecidos como o pericárdio vindo de animais como vacas ou porcos ou até mesmo utilizando o pericárdio autógolo vindo do próprio paciente. Após o processo de reticulação o tecido é montado numa prótese que é inserida no coração de modo a substituir a válvula antiga. O problema surge quando devido a calcificações na válvula a durabilidade destas é de apenas 15 anos em média. Neste trabalho pretendemos desenvolver um método rápido e fácil de reticulação de pericárdio recorrendo a agentes de fixação para além do glutaraldeído, neste caso metaperiodato de sódio ou uma carbodiimida como por exemplo EDC/NHS. As reações foram estudadas ao longo do tempo e usando duas concentrações. Através de estudos de tração foram realizados verificou-se que algumas amostras apresentavam melhores resultados do que quando se utiliza GLUT. Estudos químicos do tecido fizeram-se através de FTIR-ATR, NMR e HPIC do tecido hidrolisado por forma a determinar que aminoácidos reagiram mais com os agentes de fixação. Análise morfológica efetuou-se através de SEM de modo a observar o rearranjo das fibras de colagénio presentes no tecido de pericárdio. Ensaios biomiméticos de calcificação in vivo fizeram-se imerjindo as amostras numa solução de SBF durante 7 dias. Numa segunda fase adicionou-se ácido hialurónico ao tecido ao mesmo tempo que os agentes de fixação (periodato e EDC/NHS), isto permitiu obter tecido mais resistentes à calcificação e ao mesmo tempo manter as propriedades biomecânicas ou até mesmo nalguns casos haver melhorias.
Todos os anos são realizados em média 60000 transplantes de válvulas cardíacas nos Estados Unidos apenas e mais de 250000 no mundo inteiro. A substituição de válvulas envolve dois tipos: as válvulas mecânicas e as válvulas biológicas, enquanto as mecânicas possuem uma maior durabilidade exigem que o paciente tome anticoagulantes durante o resto da sua vida. As válvulas biológicas têm a capacidade inerente de serem muito mais compatíveis com a fisiologia humana, utilizando agentes de fixação como glutaraldeído (GLUT) é possível aumentar a sua durabilidade, fazendo com que estas fiquem mais rijas. Este processo envolve o uso de tecidos como o pericárdio vindo de animais como vacas ou porcos ou até mesmo utilizando o pericárdio autógolo vindo do próprio paciente. Após o processo de reticulação o tecido é montado numa prótese que é inserida no coração de modo a substituir a válvula antiga. O problema surge quando devido a calcificações na válvula a durabilidade destas é de apenas 15 anos em média. Neste trabalho pretendemos desenvolver um método rápido e fácil de reticulação de pericárdio recorrendo a agentes de fixação para além do glutaraldeído, neste caso metaperiodato de sódio ou uma carbodiimida como por exemplo EDC/NHS. As reações foram estudadas ao longo do tempo e usando duas concentrações. Através de estudos de tração foram realizados verificou-se que algumas amostras apresentavam melhores resultados do que quando se utiliza GLUT. Estudos químicos do tecido fizeram-se através de FTIR-ATR, NMR e HPIC do tecido hidrolisado por forma a determinar que aminoácidos reagiram mais com os agentes de fixação. Análise morfológica efetuou-se através de SEM de modo a observar o rearranjo das fibras de colagénio presentes no tecido de pericárdio. Ensaios biomiméticos de calcificação in vivo fizeram-se imerjindo as amostras numa solução de SBF durante 7 dias. Numa segunda fase adicionou-se ácido hialurónico ao tecido ao mesmo tempo que os agentes de fixação (periodato e EDC/NHS), isto permitiu obter tecido mais resistentes à calcificação e ao mesmo tempo manter as propriedades biomecânicas ou até mesmo nalguns casos haver melhorias.
Descrição
Palavras-chave
Pericardium Glutaraldehyde Glycosaminoglycans Sodium Metaperiodate EDC/NHS