Le titane spécialement revêtu réduit le risque de caillots sur les prothèses

19 mai 2023

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par l'Université Friedrich Schiller d'Iéna

Une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université allemande d'Iéna a maintenant développé une approche prometteuse pour réduire considérablement la coagulation du sang sur le matériau de la valve cardiaque en titane.

Environ 25 000 valvules cardiaques artificielles sont implantées chaque année en Allemagne parce que la valvule cardiaque d'origine est endommagée, par exemple, par une infection. Les valves cardiaques mécaniques sont faites de dioxyde de titane, entre autres matériaux, et durent de nombreuses années. Cependant, étant donné que le sang a tendance à coaguler au contact de ces surfaces matérielles, il existe un risque de formation de caillots sanguins à la surface des valves cardiaques mécaniques. Cela peut devenir mortel si de tels caillots sanguins se détachent des matériaux. Pour cette raison, la plupart des personnes atteintes de valves cardiaques mécaniques prennent des médicaments tout au long de leur vie pour réduire la coagulation du sang.

Une équipe de recherche internationale a maintenant développé une approche prometteuse pour réduire considérablement la coagulation du sang sur le matériau de la valve cardiaque en titane. Les résultats de l'équipe des universités d'Iéna, de Leipzig (toutes deux en Allemagne) et d'Illinois Urbana-Champaign (États-Unis), dirigée par le scientifique des matériaux, le professeur Klaus D. Jandt, ont maintenant été publiés dans la revue Advanced Healthcare Materials. La revue reconnaît également l'importance et le potentiel de cette découverte en la présentant sur la couverture du numéro actuel.

Les chercheurs ont produit des dépôts de fibrinogène de protéine sanguine sur du dioxyde de titane avec des surfaces cristallographiquement orientées différemment. Les surfaces du matériau revêtu ont ensuite été exposées à des plaquettes sanguines (thrombocytes), dont l'activité, associée au fibrinogène, joue un rôle décisif dans la formation de caillots sanguins. Des différences significatives dans l'activité plaquettaire ont été trouvées sur les surfaces des matériaux avec des orientations différentes.

"Alors que les plaquettes sont très actives sur les surfaces d'oxyde de titane (001) et favorisent ainsi la coagulation du sang, nous avons trouvé l'effet inverse sur les surfaces (110) ", explique Ph.D. étudiante Maja Struczynska. "La raison en est le comportement différent du fibrinogène sur les surfaces des matériaux."

"Le mécanisme de cet effet est physique", explique le professeur Jandt. "Le fibrinogène adopte un pli spécifique sur la surface plus hydrophobe (110) avec une faible énergie de surface, ce qui limite à son tour l'accès aux séquences d'acides aminés primaires reconnues par les plaquettes, minimisant ainsi leur adhérence." Jandt voit un énorme potentiel dans l'application de ces matériaux aux valves cardiaques, car cela devrait réduire le risque de formation de caillots sanguins et de complications associées, et donc être bénéfique pour les personnes concernées.

Plus d'information: Maja Struczyńska et al, Comment la conformation du fibrinogène induite par l'orientation cristallographique affecte l'adhésion et l'activation des plaquettes sur le TiO 2, Advanced Healthcare Materials (2023). DOI : 10.1002/adhm.202202508