Onderzoekers uit Japan en China hebben een nieuwe generatie stents ontwikkeld die zich automatisch ontplooit bij lichaamstemperatuur. De innovatieve stent, vervaardigd met 4D-printtechnologie en vormgeheugen (shape-memory) polymeren, maakt externe verhitting overbodig en kan zo bijdragen aan veiligere en minder invasieve cardiovasculaire behandelingen.
Hart- en vaatziekten vormen wereldwijd een groot gezondheidsprobleem. Aandoeningen zoals vernauwingen in kransslagaders, bloedstolsels en vaatrupturen vereisen vaak de plaatsing van een stent om de bloeddoorstroming te herstellen. Bestaande stents vragen echter meestal om complexe en invasieve plaatsingsprocedures, bijvoorbeeld met ballonkatheters of externe warmtebronnen. Dat vergroot de belasting voor patiënt en zorgverlener.
Automatische ontplooiing bij 37 graden
Het onderzoeksteam, onder leiding van Shinjiro Umezu van de Waseda University, ontwikkelde een adaptieve stent die reageert op de natuurlijke temperatuur van het menselijk lichaam. De stent is gemaakt van een polycaprolacton-gebaseerd vormgeheugen polymeercomposiet en geproduceerd met projection micro-stereolithography, een 4D-printtechniek die microstructuren met hoge resolutie mogelijk maakt.
Door het toevoegen van di-ethylftalaat als weekmaker konden de onderzoekers de thermische overgangstemperatuur nauwkeurig afstellen op ongeveer 37 °C. Daardoor herstelt de stent zijn vooraf geprogrammeerde vorm vanzelf zodra hij in het lichaam is geplaatst, zonder extra apparatuur of externe warmte. De resultaten van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Advanced Functional Materials.
Veelbelovende testresultaten
Simulaties en visco-elastische modellen laten zien dat de stent een goede balans biedt tussen flexibiliteit en radiale sterkte, terwijl langdurige biomechanische compatibiliteit behouden blijft. In vitro testen met menselijke navelstrengcellen toonden een hoge cytocompatibiliteit aan. Daarnaast wijzen in vivo implantatiestudies bij muizen op een goede biologische integratie, wat de potentie voor klinische toepassing onderstreept.
Volgens Umezu biedt de technologie een robuust platform voor toekomstbestendige stents. “Onze aanpak maakt intelligente ontplooiing, programmeerbare mechanische eigenschappen en een betere integratie met het menselijk lichaam mogelijk, met minder complexe procedures. Dat opent perspectieven voor gepersonaliseerde behandelingen in anatomisch complexe vaten.”
Breder inzetbare technologie
De onderzoekers benadrukken dat de ontwikkelde methode niet alleen relevant is voor coronaire stents. De combinatie van 4D-printen en vormgeheugen materialen biedt ook kansen voor andere implanteerbare medische hulpmiddelen die kunnen reageren op de natuurlijke omgeving van het lichaam.
Daarmee laat het onderzoek zien hoe geavanceerde productietechnologieën kunnen bijdragen aan minder belastende, minimaal invasieve ingrepen en aan maatwerkoplossingen voor diverse patiëntgroepen.
Oplosbare stents
Een andere ontwikkeling op het gebied van stents wordt momenteel ook in Nederland volop onderzocht en uitgerold. Zo claimde het Zuyderland onlangs het eerste ziekenhuis in de Benelux te zijn dat een oplosbare, medicijnhoudende stent toepast bij vernauwde bloedvaten in de onderbenen. De stent moet hernieuwde vernauwingen na dotterbehandelingen voorkomen en het aantal vervolgoperaties verminderen. Dankzij het grote aantal behandelingen kan Zuyderland gericht onderzoek doen naar personalisatie van de zorg.
In hetzelfde artikel schreven we over het Albert Schweitzer Ziekenhuis waar onderzoek wordt gedaan naar biologisch oplosbare stents in kransslagaders. Daar worden patiënten zorgvuldig geselecteerd en meerdere jaren gevolgd. Het doel is behandelingen zonder blijvende implantaten, met minder langetermijnnadelen en meer persoonsgerichte, toekomstbestendige vaatzorg.
