新的心脏瓣膜可改变全球数百万患者的心脏直视手术

布里斯托尔大学和剑桥大学的科学家已经开发出一种新型聚合物心脏瓣膜,其使用寿命可能比目前的人工瓣膜更长,这也将避免数百万患心脏瓣膜的患者需要终生血液稀释片剂。研究小组在《生物材料科学》上发表的最新体外研究结果表明,PoliValve可以使用长达25年。

每年全球有超过130万心脏瓣膜疾病患者需要瓣膜置换治疗。目前有两个人造瓣膜可用于此目的。两者在耐久性或生物相容性上都有局限性。生物瓣膜是由固定的猪或牛组织制成的,具有良好的生物相容性,这意味着患者不需要终生的血液稀释片剂。但是,它们只能持续十到十五年才能失效。机械阀虽然具有很好的耐用性,但它们的生物相容性差,患者必须每天服用稀释血液的药物,以防止由于血块而危及生命的并发症。

剑桥大学化学工程与生物技术系结构材料小组负责人Geoff Moggridge教授,NHS成人心脏外科医师,英国布里斯托大学转化生物医学研究中心(TBRC)负责人Raimondo Ascione教授已经花费了三年的时间从​​事开发工作以及在新的PoliValve上进行的体内和体外测试。

PoliValve由Moggridge教授,Cambridge的Marta Serrani博士和Joanna Stasiak博士以及布里斯托尔的Ascione教授创建,并在与Costantino教授的团队先前的工作基础上,由特殊的共聚物制成,旨在具有灵活性,生物相容性和天然心脏瓣膜的耐用性。

该设备将出色的耐用性与生物相容性相结合,解决了当前生物和机械人工瓣膜的局限性。它是通过简单的成型工艺制成的;因此,它也显着降低了制造和质量控制成本。

莫格里奇教授说:“这些令人印象深刻的结果表明,PoliValve是瓣膜置换手术的一种有前途的替代品。尽管需要进一步的测试,但我们认为,它可能会对每年接受瓣膜置换手术的数十万患者产生重大影响。 ”

布里斯托尔的TBRC设施已在动物中进行了初步测试,这是确保安全性的第一个强制性体内测试步骤。在将这种新疗法带给患者之前,已经计划并进行了长期体内测试,并为此筹集了资金。

英国心脏基金会医学主任Nilesh Samani教授说:“需要人工心脏瓣膜的患者经常面临在金属瓣膜或组织瓣膜置换之间进行选择的难题。

“金属瓣膜可以持久使用,但需要患者服用终身减血药。尽管这种药物可以防止在瓣膜上形成凝块,但也会增加严重出血的风险。

“更换了组织瓣膜的患者通常不需要服用这种药物。但是,瓣膜的耐用性较差,这意味着患者可能会面临进一步的手术。

“聚合物瓣膜兼具了两者的优点–耐用且不需要使用血液稀释药物。尽管在将这种瓣膜用于患者之前还需要进一步测试,但这是一个有希望的发展,BHF对此感到高兴。支持这项研究。”

根据ISO标准,新的人造心脏瓣膜必须经受至少2亿次在人体试验中进行的台架试验(相当于五年的寿命)的打开和关闭重复。新型的Cambridge-Bristol聚合物阀门已轻松超越了这一点。

PoliValve还超过了水动力测试的ISO标准要求,显示出与目前市场上同类最佳的生物瓣膜相当的体外功能性能。这项小规模的可行性试验研究在手术后1至24小时对三只绵羊进行了体内研究,结果表明该瓣膜易于缝合,无机械故障,无瓣膜反流,瓣膜斜率低以及组织病理学上具有良好的生物相容性。

Ascione教授补充说:“转化的PoliValve是生物材料,计算模型,先进的临床前开发/测试和临床学者了解患者需求的专家之间基于布里斯托尔/剑桥的先进生物医学交叉受精的结果。新的瓣膜可帮助数百万人我们计划在未来五年内对患者进行测试。”

由英国心脏基金会资助的研究包括由Whittle实验室的James Taylor博士,纽卡斯尔大学的研究团队,扎曼教授,布里斯托大学的Saadeh Sulaiman教授和米兰理工大学的Costantino教授组成的团队。

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