Zat Aktif Menghambat Restenosis, Pembuluh Darah pun Membuka

Jika zat aktif menghambat restenosis hal itu dapat mengganggu proses pembedahan dengan menggunakan balon kateter pada pembuluh darah yang menyempit. Apa yang harus dilakukan oleh tim medis?  

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Tim dokter memompa balon kateter sehingga stent mengembang yang secara otomatis  memperluas stenosis. Akan tetapi, masalah baru dapat terjadi beberapa bulan kemudian.  Jaringan di sekitar stent tumbuh kembali yang menyebabkan pembuluh darah menyempit. 

Menganalisis dampak risiko itu, mendorong tim dokter untuk memilih alternatif prosedur—di mana tidak ada benda asing yang tertinggal di arteri yang rusak. 

Zat Aktif Menghambat Restenosis

Kateter balon yang dilapisi dengan imunosupresan dan obat sitostatik diperluas dan menyebabkan pembuluh melebar secara mekanis. 

Akan tetapi, zat aktif yang disuntikkan ke dalam pembuluh darah dapat menghambat restenosis, yaitu peningkatan pertumbuhan sel-sel jaringan akibat tekanan mekanis.

Hal itu menyebabkan pembuluh darah tidak dapat menutup kembali yang tentu saja mengganggu aliran darah. 

Zat yang disampaikan melalui permukaan balon langsung masuk ke dalam dinding arteri.

Saat ini, pelapisan kateter dengan obat–terutama yang sangat canggih–sering dilakukan secara manual yang dilakukan oleh tim medis profesional. 

Proses ini memakan waktu dan rawan terjadi kesalahan. Prosedurnya sangat spesifik, dan jumlah spesialis dengan tingkat keahlian yang sesuai sangat sedikit.

Keamanan proses dilakukan melalui otomatisasi. Oleh karena itu,  tim ilmuwan di Fraunhofer IPK terus meneliti bagaimana proses yang cukup melelahkan dari pelapisan kateter balon dapat dilakukan  dengan teknik otomatisasi. 

Dalam proyek bersama bernama “Heliko–Pelapisan kateter balon otomatis dan proses yang aman dengan zat aktif” yang didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Penelitian Federal Jerman (BMBF), prototipe mesin pelapis otomatis sedang dikembangkan. 

Para ilmuwan bekerja sama erat dengan tim ahli perusahan  InnoRa GmbH yang merupakan spin-off dari Charité Berlin, dan Organical CAD/CAM GmbH. 

Perusahaan InnoRa mengembangkan dan mematenkan berbagai prosedur pelapisan, Organical sedang mengembangkan sistem mesin untuk sistem pelapisan otomatis yang memungkinkan produksi serial kateter balon. 

Tujuan dari proyek ini adalah untuk mengurangi tingkat penolakan, dan secara signifikan meningkatkan volume penjualan balon dan menjamin keamanan proses.

Ini bukan tugas sederhana, karena kristal mikroskopis obat idealnya harus mengarah ke luar yakni ke arah yang sama. 

Ini adalah satu-satunya cara agar zat aktif dapat menembus dinding sel dengan cepat dan efektif. 

Ketebalan lapisan dan komposisi permukaan lapisan memainkan peran kunci dalam keberhasilan proses. 

“Kateter balon harus segera mengalirkan obat ke dinding arteri. Proses ini tidak boleh menghabiskan waktu lebih dari satu menit agar suplai oksigen jantung tidak terganggu terlalu lama. Untuk alasan ini, permukaannya mungkin tidak terlalu halus: konformasi vektor dari kristal memastikan transfer zat aktif yang lebih optimal,” kata Gregor Dürre, peneliti senior Fraunhofer IPK. 

Pada saat yang sama, struktur kristal yang diinginkan menghasilkan obat yang memiliki efek berkepanjangan pada dinding arteri. 

Setelah obat dilepaskan, kateter balon dikempiskan dan kemudian dilepas.

Banyak faktor seperti kinematika, jumlah tekanan yang diterapkan, kecepatan pelapisan, durasi pelapisan dan kecepatan putaran berdampak pada struktur kristal dan dengan demikian konstruksi mesin pelapis otomatis. 

“Balon kateter adalah membran yang rapuh dan sangat tipis yang perlu—dilapisi dalam keadaan diperluas. Itu sangat sulit. Kesalahan sekecil apa pun dapat menyebabkan robekan pada membran yang hanya setebal 20–80 mikrometer,” kata Annika Brehmer, spesialis bioteknologi dan kolega Gregor Dürre. 

Konstruksi unit pelapis sama-sama menantang, tugas yang dibebankan demikian rilis Fraunhofer IPK.

Untuk mencapai konformasi yang diinginkan untuk kristalisasi larutan pada membran balon, kondisi kristalisasi harus dikontrol secara tepat selama proses pelapisan. 

Untuk tujuan ini, ada dua motor yang memutar filamen tempat balon diregangkan untuk memastikan bahwa itu dilapisi secara merata. 

Kepala pelapis diposisikan dalam kaitannya dengan membran balon. 

Proses pelapisan kemudian berlangsung secara berurutan dengan balon berputar dan kepala pelapis secara bersamaan dipindahkan dari satu strip ke strip lainnya. 

Perangkat pengukuran permukaan optik resolusi tinggi yang terintegrasi mengambil alih kontrol kualitas dengan terus-menerus mengukur ketebalan lapisan. 

Prosedur pelapisan biasanya memakan waktu antara tiga sampai lima menit.

Throughput dapat ditingkatkan secara drastis dibandingkan dengan prosedur manual – belum lagi manfaat tambahan dari keamanan proses dan kontrol kualitas dengan alat pengukur. 

Para peneliti saat ini sedang bekerja untuk mengoptimalkan prototipe. 

Di lain waktu, efektivitas balon akan diuji dalam studi in vivo. Mesin pelapis otomatis direncanakan siap dipasarkan pada awal 2023.