Modificación de las propiedades superficiales de injertos vasculares de pequeño diámetro tratados con plasma

Abstract

Las enfermedades cardiovasculares representan un importante desafío de salud pública debido a su alta morbilidad y mortalidad, especialmente aquellas que resultan en el estrechamiento o bloqueo de los vasos sanguíneos con un diámetro luminal inferior a 6 mm. Aunque la sustitución de vasos sanguíneos dañados mediante injertos vasculares es una modalidad de tratamiento común, los resultados a largo plazo, especialmente en diámetros pequeños (igual o menor a 6 mm), aún presentan deficiencias en comparación con los vasos autólogos. La investigación actual se centra en comprender los requisitos de los materiales para emular la matriz extracelular, mejorando la biocompatibilidad y hemocompatibilidad. El PTFE (politetrafluoroetileno) es un polímero ampliamente utilizado en el desarrollo de injertos vasculares, pero su marcada hidrofobicidad presenta desafíos, como la limitación de la endotelización y el riesgo de trombogenicidad. El tratamiento con plasma se adopta como práctica alternativa para mejorar las propiedades superficiales del PTFE, aunque la falta de métodos estandarizados para evaluar la hemocompatibilidad de los biomateriales sigue siendo un desafío. Por ello, en el presente estudio, se modificaron las propiedades superficiales del PTFE mediante la aplicación de plasma. En la primera fase, se determinó que, para muestras de PTFE con un grosor de 2 mm, el plasma ideal se caracteriza por 5W-15min en condiciones de una presión base de 4x10-4 mbar y una presión de trabajo de 4x10-2 mbar, logrando reducir el ángulo de contacto inicial de 105.95° a 88.86° y, consecuentemente, generando una superficie más hidrofílica. Contrariamente, se observó que potencias superiores a 15W resultaron en una mayor hidrofobicidad. En la segunda fase, se diseñaron muestras que simularon las paredes internas de los injertos vasculares de pequeño diámetro fabricados con PTFE. Estas muestras contenían agujeros con diámetros comprendidos entre 2 y 6 mm. Se organizaron en cinco grupos y se sometieron a tratamientos de plasma cercanos al valor ideal de 5W-15min bajo las mismas condiciones de presión, con el objetivo de evaluar la posibilidad de mejorar aún más los resultados obtenidos previamente. Sin embargo, los análisis revelaron que la reducción del ángulo de contacto variaba según el diámetro analizado. Las imágenes de Microscopía Electrónica de Barrido revelaron alteraciones notables en la topografía de las muestras tratadas. Se concluyó que, la formación de superficies más uniformes con una topografía con muchas microrugosidades está directamente relacionada a las muestras tratadas con mayor potencia y a las superficies más hidrofóbicas. Los resultados de la espectroscopía Raman revelaron cambios significativos en las intensidades relativas de las vibraciones. Pero, la relación entre las intensidades de vibración y la hidrofilicidad no es siempre lineal y puede estar influenciada por otros factores. Los resultados de tiempo de envejecimiento muestran un incremento del ángulo de contacto hasta el día 4, sin embargo, luego el ángulo disminuye en todas las muestras analizadas, inclusive llegando a ser menores que los valores obtenidos inmediatamente luego del tratamiento. Esto podría deberse al incremento de oxígeno en la superficie debido al oxígeno residual de la cámara de plasma. Por lo cual, se esperaría que la superficie activada reaccionará con la atmosfera generando diferentes estructuras oxidadas a lo largo del tiempo analizado.