Tillväxt av högkvalitativa oxider på den inre ytan av ECMO-kretsen av ALD för att minska trombbildning

ECMO är en teknik som för närvarande används över hela världen för att ge livstöd till patienter som upplever både lung- och hjärtsvikt. Även om ECMO effektivt kan rädda liv vid den första scenen, har invasiva, komplexa, resurskrävande och allvarliga relaterade komplikationer som utvecklas under de följande dagarna av ECMO-stöd kraftigt begränsat användningen. De främsta orsakerna till ECMO-relaterad mortalitet och sjuklighet är allvarlig koagulopati, antingen blödning (7-34 %) eller trombos (8-17 %). Kontakt mellan högt extrakorporealt blodflöde och de stora konstgjorda ytorna spelar en avgörande roll som leder till efterföljande koagulopati. Systemiska heparin och heparinbundna kretsar används vanligtvis för att minska tromb. Icke-brådskande invasiva ingrepp bör dock undvikas eller minimeras under det stödet och regelbunden klinisk övervakning för att vägleda justeringen av optimal dos är obligatoriskt, vilket gör den kliniska vården intensiv. Medan de farmakologiska ingreppen kan medföra risken för kritisk obalans mellan hemostas och trombos, verkar ansträngningar att modifiera ECMO-systemet med fokus på förbättring av biokompatibilitet vara ett grundläggande sätt, särskilt när det gäller de förlängda perioderna av ECMO-användning. ZrO2 och Al2O3 är mer utmärkta biokompatibla och hemokompatibla material jämfört med PVC (polyvinylklorid) som är det nuvarande materialet i ECMO-kretsen. Trots de breda tillämpningarna av ZrO2 och Al2O3 i konstgjorda implantat, kan traditionella tunnfilmsbeläggningstekniker inte avsätta dessa hemokompatibla oxider på den inre ytan av PVC-slangen i ECMO-kretsen. I det här delprojektet kommer utredarna att tillämpa en ny teknik för atomskiktsavsättning (ALD) för att belägga biokompatibla och hemokompatibla ZrO2/Al2O3 nanolaminat tunna filmer på den inre ytan av ECMO-slangen för att undertrycka den enhetsinducerade koagulopatin. ALD är en tunnfilmsavsättningsteknik för framställning av högkvalitativa oxider med atomskiktsnoggrannhet. Det erbjuder många fördelar inklusive noggrann tjocklekskontroll, utmärkt konformalitet, hög enhetlighet, låg defektdensitet, god reproducerbarhet och låg avsättningstemperatur. Dessa egenskaper förklarar tydligt möjligheten att deponera tunna filmer av högkvalitativ hemokompatibel oxid på hela ytan av komplexa 3D-strukturer, såsom den inre ytan av ECMO-slangar, med hjälp av ALD-tekniken. Den nyligen förberedda ECMO-kretsen kommer sedan att genomgå in vitro-tester och djurstudier för att noggrant undersöka säkerheten och effektiviteten av förbättring av hemokompatibilitet.