Comparative analysis of the deformation characteristics of biodegradable polymers considered as a material for vascular stents

• Autorzy: Bartkowiak-Jowsa M. , Będziński R. , Chłopek J. , Filipiak J. , Szaraniec B.

Warianty tytułu

PL

Analiza porównawcza charakterystyki odkształceniowych polimerów biodegradowalnych rozważanych jako materiał na stenty naczyniowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research represents an attempt to find a polymer alternative to intravascular metallic implants. Materials were selected considering mechanical properties and deformation behavior of blood vessels, assuming that convergence regions of vessel and polymeric material strain characteristics ensure the uniformity of deformations at the implant/tissue interface and may reduce postimplantation side-effects. The findings of the research facilitated review the potential use of biodegradable polymers and their composites for the development of vessel stents; a successful attempt to create stent prototype using selected material has been made.

PL

Przeprowadzono badania właściwości mechanicznych biodegradowalnych polimerów bazowych oraz ich kompozytów z dodatkiem włókien lub proszków (tabela 1). Materiały selekcjonowano biorąc pod uwagę charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowe naczyń krwionośnych (rys. 5), poszukując pokrywających się obszarów sprzyjających zachowaniu ciągłości odkształceń na granicy implant-tkanka (rys. 6, tabela 5). Materiałem wykazującym największą zbieżność pod względem charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowej z tkanką naczyniową, w obszarze liniowym, jest poli(laktyd-ko-glikolid) (rys. 6b). Spośród materiałów o charakterystyce naprężeniowo-odkształceniowej typowej dla materiału ulegającego umocnieniu, największy stopień zbieżności uzyskano w przypadku kompozytów z dodatkiem włókien poliakrylonitrylowych (PAN) (rys. 6c) oraz alginianu sodu (NaAlg) (rys. 6d). Na podstawie przeprowadzonej analizy materiałowej wykonano prototyp stentu naczyniowego z polilaktydu PL(DL)A z długim włóknem alginianowym (rys. 7). Udało się uzyskać implant o zamierzonych wymiarach i założonej charakterystyce geometrycznej.

Słowa kluczowe

EN

bioresorbable stent; biodegradable polymer; polymer composite

PL

stent bioresorbowalny; polimer biodegradowalny; kompozyty polimerowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 3
• Strony: 224--231
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bartkowiak-Jowsa M.

autor

Będziński R.

autor

Chłopek J.

autor

Filipiak J.

autor

Szaraniec B.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Machine Design and Operation, Division of Biomedical Engineering and Experimental Mechanics, ul. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, Poland,

Bibliografia

• 1. Schiele T. M.: Z Kardiol. 2005, 9, 772.
• 2. Kornowski R., Hong M. K., Fermin O., Bramwell O., Wu H., Leon M. B.: J. Am. Colloid Cardiol. 1998, 31, 224.
• 3. Koziński M., Sukiennik A., Rychter M., Kubica J., Sinkiewicz W.: Postepy Hig Med Dosw. 2007, 6, 58 (online).
• 4. Grygier D., Kuropka P., Dudziński W.: Eng. Biomater. 2007, 10, 37.
• 5. Paszenda Z., Marciniak J., Będziński R., Rusiński E., Smolnicki T.: Acta Bioeng. Biomech. 2002, 1, 83.
• 6. LaDisa J. F., Hettrick D. A., Olson L. E., Guler I., Gross E. R., Kress T. T., Kersten J. R., Warltier D. C., Pagel P. S.: J. Appl. Physiol. 2002, 93, 1939.
• 7. Thury A., Wentzel J. J., Vinke R. V. H., Gijsen F. J. H., Schuurbiers J. C. H., Krams R., de Feyter P. J., Serruys P. W., Slager C. J.: Circulation 2002, 105, e185.
• 8. Gunn J., Cumberland D.: Eur. Heart J. 1999, 20, 1009.
• 9. Kastrati A., Mehilli J., Dirschinger J., Dotzer F., Schühlen H., Neumann F. J., Fleckenstein M., Pfafferott C., Seyfarth M., Schömig A.: Circulation 2001, 103, 2816.
• 10. Moussavian M., Casterella P. J., Teirstein P. S.: Curr. Treat. Opt. Cardiovasc. Med. 2001, 3, 103.
• 11. Andersen K., Sigurdsson A., Gudnason T., Scheving S., Eyjolfsson K.: Int. J. Cardiol. 2007, 119, S5.
• 12. Doriot P. A., Dorsaz P. A., Verin V.: Cardiovasc. Radiat. Med. 2003, 4, 108.
• 13. Bartkowiak M., Będziński R., Filipiak J., Chłopek J.: Eng. Biomater. 2008, 77--80, 60.
• 14. Tamai H., Igaki K., Kyo E., et al.: Circulation 2000, 102, 399.
• 15. Tsuji T., Tamai H., Igaki K., Kyo E., Kosuga K., Okada M., et al.: Circulation 2002, 106, 356.
• 16. Tsuji M. D., Tamai H., Igaki K., Kyo E., Kosuga K., Hata T., Okada M., Nakamura T., Komori H., Motoraha S., Uehata H.: J. Intervent. Cardiol. 2000, 13, 439.
• 17. Hietala E. M., Salminen U. S., Stahls A., Valimaa T., Maasilta P., Tormala P., Nieminen M. S., Harjula A. L. J.: J. Vasc. Res. 2001, 38, 361.
• 18. Lauto A., Ohebshalom M., Esposito M., Mingin J., Felsen D., Goldstein M., Poppas D. P.: Biomaterials 2001, 22, 1869.
• 19. Unverdorben M., Spielberger A., Schywalsky M., Labahn D., Hartwig S., Schneider M., Lootz D., Behrend D., Schmitz K., Degenhardt R., Schaldach M., Vallbracht C.: Cardiovasc. Intervent. Radiol. 2002, 25, 127.
• 20. Venkatraman S., Poha T. L., Vinaliaa T., Makb K. H., Boeya F.: Biomaterials 2003, 24, 2105.
• 21. Su S. H., Chao R. Y. N., Landan C. L., Nelson K. D., Timmons R. B., Meidell R. S., Eberhart R. C.: Ann. Biomed. Eng. 2003, 31, 667.
• 22. Vogt F., Steina A., Rettemeierc G., Krottb N., Hoffmanna R., Dahla J., Bosserhoffd A. K., Michaelic W., Hanratha P., Webere C., Blindta R.: Eur. Heart J. 2004, 15,1330.
• 23. Ormiston J. A., Serruys P. W., Regar E., Dudek D., Thuesen L., Webster M. W. I., Onuma Y., Garcia-Garcia H. M., McGreevy R., Veldhof S.: Lancet 2008, 371, 899.
• 24. Chłopek J., Szaraniec B., Pitak A., Wołowska-Czapnik D., Sobczak A.: Eng. Biomater. 2006, 58-60, 101.
• 25. Witkiewicz W., Gnus J., Hauzer W., Kobielarz M., Będziński R., Szotek S., Kosiński M., Pfanhauser M., Bałasz S.: Acta Angiol. 2007, 3, 122.
• 26. “Handbook of Bioengineering” (Eds. Skalak R., Chien S.), Mcgraw-Hill Book Co., Ch. 16, 1987, p. 16.7.
• 27. Holzapfel G., Gasser T., Ogden R.: J. Elasticity 2000, 61, 48.
• 28. Kim B. S., Mooney D. J.: Trends Biotechnol. 1998, 5, 224.