ポリビニルアルコールヒドロゲルの架橋方法が血栓形成性に及ぼす影響の評価

Evaluation of the Effect of Crosslinking Method of Poly(Vinyl Alcohol) Hydrogels on Thrombogenicity.

• Novella M Bates
• Cristina Puy
• Patrick L Jurney
• Owen J T McCarty
• Monica T Hinds

抄録

目的:

架橋ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、複数の心血管系アプリケーションに使用することができる生体材料である。移植された生体材料の成功は、材料の特性に依存している。血液接触デバイスの重要な考慮事項は、血栓形成を誘発する可能性があることであり、これは材料の表面特性に依存している。本研究の目的は、PVAハイドロゲルのさまざまな架橋方法がin vitro血栓形成性に及ぼす影響を定量化することであった。

PURPOSE: Crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) is a biomaterial that can be used for multiple cardiovascular applications. The success of implanted biomaterials is contingent on the properties of the material. A crucial consideration for blood-contacting devices is their potential to incite thrombus formation, which is dependent on the material surface properties. The goal of this study was to quantify the effect of different crosslinking methods of PVA hydrogels on in vitro thrombogenicity.

方法:

ＰＶＡは、３０％トリメタリン酸ナトリウム（ＳＴＭＰ）、３回の２４ｈ凍結融解サイクル（ＦＴ）、および２％グルタルアルデヒド架橋（ＧＡ）の３種類の架橋方法を用いて製造し、それぞれＳＴＭＰ-ＰＶＡ、ＦＴ-ＰＶＡおよびＧＡ-ＰＶＡを製造した。臨床的対照として、エキスパンドポリテトラフルオロエチレン（ePTFE）を使用した。血栓形成のマーカーとして、凝固因子（F）XII活性化の程度、フィブリン形成、血小板接着を測定した。

METHODS: PVA was manufactured using three different crosslinking methods: 30% sodium trimetaphosphate (STMP), three 24 h freeze-thaw cycles (FT), and 2% glutaraldehyde-crosslinked (GA) to produce STMP-PVA, FT-PVA and GA-PVA, respectively. Expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) was used as a clinical control. As markers of thrombus formation, the degree of coagulation factor (F) XII activation, fibrin formation, and platelet adhesion were measured.

結果:

GA-PVA材料は、補因子の存在下では、ビヒクルと比較してFXIIの活性化を増加させ、他のPVA表面と比較して血小板の接着を増加させた。STMP-PVAおよびFT-PVA材料は、FXII活性化、フィブリン形成および血小板接着の程度が同等であった。

RESULTS: The GA-PVA material increased FXII activation in the presence of cofactors compared to vehicle and increase platelet adhesion compared to other PVA surfaces. The STMP-PVA and FT-PVA materials had equivalent degrees of FXII activation, fibrin formation and platelet adhesion.

結論:

この研究は、PVAハイドロゲルの架橋剤依存性血栓形成性を支持し、PVAハイドロゲルの製造がその血栓適合性にどのように影響するかについての理解を深めるものである。

CONCLUSION: This work supports crosslinker dependent thrombogenicity of PVA hydrogels and advances our understanding of how the manufacturing of a PVA hydrogel affects its hemocompatibility.