Record Details

BIOMECHANICAL REMODELING OF BIODEGRADABLE SMALL-DIAMETER VASCULAR GRAFTS IN SITU

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title BIOMECHANICAL REMODELING OF BIODEGRADABLE SMALL-DIAMETER VASCULAR GRAFTS IN SITU
БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ СОСУДИСТЫХ ГРАФТОВ МАЛОГО ДИАМЕТРА IN SITU
 
Creator T. Glushkova V.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
V. Sevostyanova V.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
L. Antonova V.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
K. Klyshnikov Yu.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
E. Ovcharenko A.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
E. Sergeeva A.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
G. Vasyukov Yu.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
A. Seifalian M.; Centre for Nanotechnology & Regenerative Medicine, UCL Dvision of Surgery & Interventional Science, University College London (UCL) and NanoRegMed Ltd, London
L. Barbarash S.; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo
Т. Глушкова В.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
В. Севостьянова В.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
Л. Антонова В.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
К. Клышников Ю.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
Е. Овчаренко А.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
Е. Сергеева А.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
Г. Васюков Ю.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
А. Сейфалиан М.; Centre for Nanotechnology & Regenerative Medicine, UCL Division of Surgery & Interventional Science, University College London (UCL), London and NanoRegMed Ltd, London
Л. Барбараш С.; Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово
 
Subject polycaprolactone, polyhydroxybutyrate/valerate, vascular endothelial growth factor, vascular graft, electrospinning
поликапролактон; полигидроксибутират/валерат; сосудистый эндотелиальный фактор роста; сосудистый графт; электроспиннинг
 
Description Aim: to evaluate the biomechanical remodeling of polymer grafts modified with vascular endothelial growth factor (VEGF) after implantation into rat abdominal aorta.Materials and methods. Vascular grafts of2 mmdiameter were fabricated by electrospinning from polycaprolactone (PCL) and a mixture of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) and PCL. The grafts were modified with VEGF by biphasic electrospinning. Morphology of the grafts was assessed by scanning electron microscopy. Physico-mechanical properties of PCL and PHBV/PCL grafts were estimated using uniaxial tensile test and physiological circulating system equipped with state-of-theart ultrasound vascular wall tracking system. Physico-mechanical testing of PCL/VEGF and PHBV/PCL/VEGF was performed before and after implantation into rat abdominal aorta for 6 months. The modeling of coronary artery bypass grafting (CABG) was performed by finite element analysis for modified grafts.Results. Durability of PCL and PHBV/PCL grafts did not differ from that of human internal mammary artery; however, elasticity and stiffness of these grafts were higher compared to internal mammary artery. Viscoelastic properties of the grafts were comparable to those of native blood vessels. Modification of the grafts with VEGF reduced material stiffness. Six months postimplantation, PCL/VEGF and PHBV/PCL/VEGF were integrated with aortic tissue that induced changes in the physico-mechanical properties of the grafts similar to the native vessel. Biomechanical modeling confirmed the functioning of modified grafts in bypass position for CABG.Conclusion. PCL/VEGF and PHBV/PCL/VEGF grafts have satisfactory physico-mechanical properties and can be potentially used in the reconstruction of blood vessels. 
Цель исследования: изучить процессы биомеханического ремоделирования полимерных графтов, модифицированных сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF), после имплантации в брюшную аорту крыс. Материалы и методы. Сосудистые графты диаметром 2 мм изготавливали из поликапролактона (PCL) и смеси полигидроксибутирата/валерата (PHBV) и поликапролактона методом электроспиннинга. Модификацию графтов молекулами VEGF осуществляли двухфазным электроспиннингом. Морфологию изготовленных графтов оценивали методом сканирующей электронной микроскопии. Физико-механические свойства PCL и PHBV/PCL оценивали по результатам одноосного растяжения и исследования комплаентности. Для PCL/VEGF- и PHBV/PCL/VEGF-графтов проводили физико-механические испытания до и после имплантации в брюшную аорту крыс на срок 6 месяцев. Моделирование работы модифицированных графтов осуществляли методом конечных элементов в случае аортокоронарного шунтирования (АКШ).Результаты. PCL- и PHBV/PCL-графты по прочности не уступали внутренней грудной артерии человека, но обладали большей жесткостью и способностью к растяжению, а также по вязкоэластическим свойствам были приближены к нативным сосудам. Модификация графтов VEGF спообствовала снижению жесткости материалов. После 6 месяцев имплантации PCL/VEGF- и PHBV/PCL/ VEGF-графты интегрировались с тканями аорты, что способствовало изменению физико-механических свойств графтов в соответствии со свойствами нативного сосуда. Биомеханическое моделирование подтвердило возможность функционирования модифицированных графтов в позиции шунта при АКШ.Заключение. PCL/VEGF- и PHBV/PCL/VEGF-графты обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами и потенциально пригодны для использования при реконструкции кровеносных сосудов.
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2016-06-26
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/644
10.15825/1995-1191-2016-2-99-109
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 18, № 2 (2016); 99-109
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 18, № 2 (2016); 99-109
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2016-2
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/644/556
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).