Teknologi Laser Baru Meningkatkan Efektivitas Stent dalam Perawatan Vaskular

Stent yang diperluas secara fisik membuka pembuluh darah yang tersumbat, namun interaksi antara permukaan logam dan sel pembuluh darah dapat mempercepat penyembuhan atau menyebabkan efek buruk.

Tim peneliti Institut Sains dan Teknologi Korea (KIST) telah mengembangkan teknologi perawatan permukaan stent baru menggunakan pola laser. Teknologi ini mendorong pertumbuhan sel endotel sekaligus menghambat dedifferensiasi sel otot polos di pembuluh darah.

Makalah ini diterbitkan di jurnal Bahan Bioaktif.

Dengan mengendalikan respons seluler terhadap pola berstrukturnano, teknik ini menjanjikan peningkatan pemulihan pembuluh darah, terutama bila dikombinasikan dengan metode pelapisan kimia.

Ketika Korea Selatan mendekati masyarakat lanjut usia, kejadian penyakit pembuluh darah di kalangan lansia meningkat, sehingga meningkatkan pentingnya terapi stent. Alat kesehatan berbentuk tabung ini menjaga aliran darah dengan melebarkan pembuluh darah yang menyempit atau tersumbat. Namun, stent logam tradisional dapat menyebabkan restenosis—penyempitan kembali arteri—karena proliferasi sel otot polos yang berlebihan satu bulan setelah implantasi.

Stent yang mengelusi obat banyak digunakan untuk mengatasi masalah ini namun seringkali menghambat re-endotelisasi vaskular, sehingga meningkatkan risiko trombosis dan memerlukan penggunaan antikoagulan. Untuk mengatasi keterbatasan ini, penelitian tentang pelapisan permukaan stent dengan molekul bioaktif seperti protein atau asam nukleat sedang berlangsung. Namun, pelapisan ini seringkali memiliki fungsi yang terbatas, sehingga gagal dalam mempercepat proliferasi sel endotel.

Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Hojeong Jeon dan Dr. Hyung-Seop Han dari Pusat Penelitian Biomaterial di KIST, bersama dengan Dr. Indong Jun dari KIST Eropa, menerapkan teknologi tekstur laser nanodetik untuk menciptakan nano dan mikro. -pola kerut skala pada permukaan paduan nikel-titanium.

Pola kerutan menghambat migrasi dan perubahan morfologi sel otot polos yang disebabkan oleh cedera dinding pembuluh darah akibat pemasangan stent, sehingga mencegah restenosis. Pola kerutan juga meningkatkan adhesi sel, mendorong re-endotelisasi untuk memulihkan lapisan pembuluh darah.

Tim memvalidasi efektivitas teknologi ini melalui studi sel vaskular in vitro dan uji angiogenesis ex vivo menggunakan tulang janin hewan. Permukaan logam bertekstur laser menciptakan lingkungan yang menguntungkan untuk proliferasi sel endotel sekaligus secara efektif menekan dedifferensiasi sel otot polos dan pertumbuhan berlebihan.

Khususnya, pertumbuhan sel otot polos pada permukaan keriput berkurang sekitar 75%, sementara angiogenesis meningkat lebih dari dua kali lipat.

Teknologi pola permukaan diharapkan dapat diterapkan tidak hanya pada stent logam tetapi juga pada stent yang dapat terbiodegradasi. Ketika diterapkan pada stent biodegradable, pola ini dapat mencegah restenosis dan meningkatkan endotelisasi sebelum stent larut, sehingga meningkatkan hasil pengobatan dan mengurangi risiko komplikasi.

Tim peneliti berencana melakukan uji coba pada hewan dan uji klinis untuk memverifikasi keamanan jangka panjang dan kemanjuran teknologi pola laser ini.

Dr. Jeon menyatakan, “Studi ini menunjukkan potensi pola permukaan untuk secara selektif mengontrol respons sel pembuluh darah tanpa obat. Penggunaan laser nanodetik yang banyak dikembangkan di industri memungkinkan pemrosesan permukaan stent secara tepat dan cepat, sehingga menawarkan keuntungan signifikan untuk komersialisasi dan efisiensi proses.”