특수 코팅된 티타늄은 보철물의 혈전 위험을 줄입니다.

2023년 5월 19일

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프리드리히 쉴러 대학교 예나

독일 예나 대학교(German University of Jena)가 이끄는 국제 연구팀은 이제 심장 판막 소재 티타늄의 혈액 응고를 크게 줄이는 유망한 접근 방식을 개발했습니다.

예를 들어 감염으로 인해 원래 심장 판막이 손상되었기 때문에 독일에서는 연간 약 25,000개의 인공 심장 판막이 이식됩니다. 기계식 심장 판막은 특히 이산화티타늄으로 만들어지며 수년 동안 지속됩니다. 그러나 혈액은 이러한 물질 표면과 접촉 시 응고되는 경향이 있으므로 기계 심장 판막 표면에 혈전이 형성될 위험이 있습니다. 이러한 혈전이 물질에서 떨어져 나가면 생명을 위협할 수 있습니다. 이러한 이유로 기계 심장 판막을 가진 대부분의 사람들은 혈액 응고를 줄이기 위해 평생 동안 약물을 복용합니다.

국제 연구팀이 이제 심장 판막 소재 티타늄의 혈액 응고를 크게 줄이는 유망한 접근 방식을 개발했습니다. 재료 과학자 Klaus D. Jandt 교수가 이끄는 예나 대학, 라이프치히 대학(독일) 및 일리노이 어바나-샴페인 대학(미국) 팀의 결과가 이제 Advanced Healthcare Materials 저널에 게재되었습니다. 저널은 또한 이번 호 표지에 이 발견을 특집으로 게재함으로써 이 발견의 중요성과 잠재력을 인정했습니다.

연구진은 결정학적으로 방향이 다른 표면을 가진 이산화티타늄에 혈액 단백질 피브리노겐 침전물을 생성했습니다. 코팅된 재료 표면은 혈소판(혈소판)에 노출되었으며, 이 활성은 피브리노겐과 함께 혈전 형성에 결정적인 역할을 합니다. 혈소판 활동의 중요한 차이는 방향이 다른 재료 표면에서 발견되었습니다.

"혈소판은 (001) 산화 티타늄 표면에서 매우 활동적이어서 혈액 응고를 촉진하지만 (110) 표면에서는 반대 효과가 있음을 발견했습니다"라고 박사는 말합니다. 학생 Maja Struczynska. "그 이유는 재료 표면에서 피브리노겐의 다양한 행동 때문입니다."

"이 효과의 메커니즘은 물리적입니다."라고 Jandt 교수는 말합니다. "피브리노겐은 표면 에너지가 낮은 소수성(110) 표면에 특정 접힘을 채택합니다. 이는 결국 혈소판이 인식하는 1차 아미노산 서열의 접근을 제한하여 접착을 최소화합니다." Jandt는 이러한 물질을 심장 판막에 적용하면 혈전 형성 및 관련 합병증의 위험을 줄여 영향을 받는 사람들에게 도움이 될 수 있기 때문에 엄청난 잠재력을 보고 있습니다.

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