ד"ר דן לויטוס וצוותו, ממרכז לפולימרים ופלסטיק, הראו כי הוספה של ציפוי העשוי מכימיקלים אנטי-מיקרוביאליים על צנתרים העשויים (או מצופים) PU מקטינה את הסיכון לזיהום ולהיווצרות של קרישי דם
התקנים תוך עורקיים, כגון צנתרים, מהווים חלק חשוב ברפואה המתקדמת העכשווית. התקנים אלה משמשים להעברת נוזלים, תרופות וחומרי הזנה ולניטור לחץ הדם של חולים קשים. עקב מיקומם בתוך העורקים יש חשיבות גבוהה ליחסי הגומלין של פני שטח הצנתר עם המערכות הביולוגיות של הגוף.
צנתרים וצינורות רפואיים עשויים, במקרים רבים, מחומרים סינתטיים פולימרים שונים, כאשר השכיח ביותר הוא PU, ב-95% מהמקרים. PU נמצא בשימוש נרחב עקב גמישותו, האלסטיות שלו ויכולת ההתנגדות שלו לשחיקה. כמו כן, תאימותו של PU לדם ולשאר הרכיבים הביולוגיים גבוהה יותר מאשר של חומרים סינתטיים אחרים.
הסיכונים המתלווים לשימוש בצנתרים סינתטיים
לשימוש בפולימרים סינתטיים בהתקנים תוך עורקיים עלולים להתלוות סיכונים. הצטברות חומרים ביולוגיים על הצנתרים עלולה להתבטא בטרומבוזיס או בזיהומים בקטריאליים, שבמקרים קשים מובילים אף למות המטופל. כמו כן, בהחדרת הצנתרים יש סכנה בגירוי של הרקמות הסובבות ובגרימת כאבים למטופל. כדי להקל על הסיכונים האלה מתקיים פיתוח מתמיד של ציפויים מולטי-פונקציונאליים, שמטרתם לסייע במניעת הסיכונים.
פתרון בפיתוח ישראלי
מחקר עדכני, שפורסם בכתב העתPolymers , על יד יעל רוט וד"ר דן לויטוס, חוקר בכיר במרכז הפלסטיקה והגומי ובמחלקה להנדסת חומרים פולימרים בשנקר מספק מענה לבעיה. במחקר מתוארת שיטה חדשה לשינוי פני השטח ה-PU כך שיוכל להתמודד עם הסיכונים שצויינו למעלה, תוך שמירה על תכונותיו החיוביות של החומר.
מתבסס על שני שלבים הכוללים הכנת פני השטח של ה-PU להיקשרות עם ציפוי ולאחר מכן השתלה כימית של ציפוי אנטי-מיקרוביאלי ואנטי-טרומבוגני על גבי ה-PU. תכונותיו של הפיתוח החדש נבחנו הן מחוץ לגוף (ex-vivo) והן בארנבות (in-vivo), הניסוי התבצע באישור ועדת האתיקה הישראלית לניסויים בבעלי חיים ובתיאום עם צער בעלי חיים. בניסוי זה הוחדרו צנתרי ניתינול מצופי PU של חברת מדיבריין, שחלקם עברו את ההליך שתואר למעלה וחלקם לא, לתוך עורק הירך של ארנבות ונבדקה הימצאותם של קרישי דם.
הכנסה חלקה לגוף ומניעת זיהומים
במחקר נמצא שתכונותיו של ה-PU לא נפגעו מהטיפול הכימי ומהוספת הציפוי. הציפוי תרם להגברת תכונות הסיכוך של החומר ולהפחתת מקדם החיכוך שלו בכ-30%. תכונה זו תאפשר החדרה קלה יותר של הצנתר אל תוך כלי הדם. בדגימת ה-PU שקיבלה טיפול של פני השטח והשתלה של ציפוי לא נרשמה צמיחה מיקרוביאלית בעוד שעל ה-PU שלא עבר טיפול נמצאו למעלה מ-200 מושבות של חיידקי אי. קולי. (E. coli). השילוב של כל המרכיבים (דיסוציאנאט+ MPC+ bPEI) הוא זה שגרם לדגימות להיות נקיות מבקטריות. בנוסף, נרשמה ירידה של כ-50% בשיעור ההמוליזה (תמס דם – התפרקות כדוריות הדם האדומות) ביחס לדגימות PU לא מטופלות.
בדגימות שנלקחו מהניסוי בארנבות נמצא שהצנתרים שעברו את הליך הציפוי הדו-שלבי פיתחו פחות קרישי דם ביחס לצנתרי ה-PU שלא קיבלו טיפול.
לסיכום
במחקר זה פותחה שיטה דו שלבית להוספה של ציפוי על צנתרים עשויי פוליאוריתן. השיטה המתוארת במחקר עשויה לעזור בקביעת הנוסחה הנדרשת לציפוי הצנתרים הרפואיים, לצורך הפחתת גורמי הסיכון כתוצאה מהשימוש בהם. זוהי דוגמה נוספת לדרך בה פולימרים מהווים נדבך חשוב ביישומים רפואיים.
לקריאת המאמר המלא, לחצו כאן
