Исследование проблемы повышения биосовместимости в роторном насосе крови Спутник посредством разработки новой геометрии и антикоагулянтного покрытия нового поколения

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-49-04404

НазваниеИсследование проблемы повышения биосовместимости в роторном насосе крови Спутник посредством разработки новой геометрии и антикоагулянтного покрытия нового поколения

Руководитель Герасименко Александр Юрьевич, Доктор технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" , г Москва

Конкурс №36 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (DFG)

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-108 - Техническая механика живых систем

Ключевые слова сердечная недостаточность, гемосовместимость, роторный насос, аппарат вспомогательного кровообращения, гемосовместимостимое антикоагулянтное покрытие

Код ГРНТИ76.13.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Острая и хроническая сердечная недостаточность являются одной из основных проблем современной медицины в Европе и Российской Федерации. В то время как трансплантация является наилучшим решением для лечения сердечной недостаточности, в большинстве случаев донорских сердец не хватает для каждого пациента, аппараты вспомогательного кровообращения (АВК), в качестве имплантируемых осевых насосов, обеспечивают поддержание здоровья пациентов. Из-за нехватки донорских органов АВК часто становится единственным решением для пациентов. Однако, несмотря на большой успех этих устройств в клинической практике все еще существует ряд проблем связанные с АВК, т. е. риск тромбоза, кровотечения, инфекции и гемолиза. Для улучшения свойств насоса одним из ключевых направлений исследований заключается в улучшении геометрических параметров конструкции насоса, особенно оптимизация конструкции проводящего пути потока, а также вращательных частей. Еще одним направлением является разработка нового антикоагуляционного покрытия, основанного на ковалентном связывании первичного слоя гепарина на металлическом носителе, который будет покрыт поэтапно слоями физически адсорбированного гепарина. Это поможет уменьшить количество антикоагулянтов,что приведет к уменьшению кровотечения и долгосрочному применение АВК у критически больных пациентов, страдающих острой и хронической сердечной недостаточностью. Проект направлен на разработку нового осевого насоса крови , который должен обладать оптимизированной конструкцией для уменьшения вызванного сдвигом повреждения клеток крови и фактора фон Виллебрандта. Изменения конструкции геометрии насоса и поверхностных покрытий могут способствовать улучшению долгосрочной совместимости крови, что может позволить применение АВК в будущих условиях в качестве терапии назначения при хронической сердечной недостаточности.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. А. Полохин, О. Хариссова, Л. Торрес-Мартинес, А. Герасименко, Р. Сельвас, Д. Янг, Б. Харисов Tapered optical fiber detector for a red dye concentration measurement Recent Patents on Nanotechnology (год публикации - 2020)
10.2174/1872210514666200626165916

2. А. Герасименко, Н. Журбина, Н. Черепанова, А. Семак, В. Жар, Ю. Федорова, Е. Еганова, А. Павлов, Д. Телышев, С.Селищев, О. Глухова Frame Coating of Single-Walled Carbon Nanotubes in Collagen on PET Fibers for Artificial Joint Ligaments International Journal of Molecular Sciences, Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6163 (год публикации - 2020)
10.3390/ijms21176163

3. Д. Телышев A Mathematical Model for Estimating Physiological Parameters of Blood Flow through Rotary Blood Pumps Biomedical Engineering, Volume 54, Issue 3, 1 September 2020, Pages 163-168 (год публикации - 2020)
10.1007/s10527-020-09996-0

4. М. Савельев, Н. Агафонова, П.Василевский, Д. Рябкин, Д. Телышев, П. Тимашев, А. Герасименко Effects of pulsed and continuous-wave laser radiation on the fabrication of tissue-engineered composite structures Optical Engineering, Volume 59, Issue 6, 1 June 2020, Article number 061623 (год публикации - 2020)
10.1117/1.OE.59.6.061623

5. Герасименко А. The interaction mechanism between bovine serum albumin and singlewalled carbon nanotubes depending on their diameter and concentration in solid bionanocomposites Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, Volume 11363, 2020, Article number 113631P (год публикации - 2020)
10.1117/12.2554935

6. Готье С.В., Шевченко А.О., Иткин Г.П., Захаревич В.М., Попцов В.Н., Дробышев А.А., Телышев Д.В. Artificial heart in Russia: Past, present, and future Artificial Organs (год публикации - 2020)
10.1111/aor.13860

7. Герасименко А.Ю, Курилова У.Е., Савельев М.С., Мурашко Д.Т., Глухова О.Е. Laser fabrication of composite layers from biopolymers with branched 3D networks of single-walled carbon nanotubes for cardiovascular implants Composite Structures, Composite Structures 260 (2021) 113517 (год публикации - 2021)
10.1016/j.compstruct.2020.113517

8. Е. Рубцова, А. Малинина, А. Галястов Lumped Parameter Model of the Systemic Circulation and a Rotary Blood Pump Interaction Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, 2021, pp. 2855–2859, 9396533 (год публикации - 2021)
10.1109/ElConRus51938.2021.9396533

9. Галястов А., Денисов М., Порфирьев О., Селищев С.В. Analysis and Regulation of the Biotechnical System of the Mechanical Support of Blood Circulation 2021 IV International Conference on Control in Technical Systems (CTS), 2021 IV International Conference on Control in Technical Systems (CTS) | 978-1-6654-2454-7/21 (год публикации - 2021)
10.1109/CTS53513.2021.9562924

10. Галястов А., Денисов М., Грот Т., Телышев Д. A Study of the Velocity Field in the Sputnik Left Ventricular Assist Device Biomedical Engineering, Biomedical Engineering, Vol. 55, No. 4, November, 2021, pp. 278 - 283. (год публикации - 2021)
10.1007/s10527-021-10118-7

11. Я. Качинска, К. Вилемс., Д. Телышев., Т. Грот Control of Blood Coagulation by Hemocompatible Material Surfaces—A Review Bioengineering (год публикации - 2021)

12. Рубцова Е.Н. Персонализированная математическая модель сердечно-сосудистой системы с механизмом барорефлекса Известия вузов. Электроника, №1. Т.27. С.89-95 (Univ. Electronics, 2022, vol. 27, no. 1, pp. 89–105) (год публикации - 2022)
10.24151/1561-5405-2022-27-1-89-105

13. Галястов А.А., Денисов М.В., Телышев Д.В. A Study of the Velocity Field in a Modified Design of the Sputnik Left Ventricular Assist Device Biomedical Engineering, Biomedical Engineering, Vol. 56, No. 1, 2022, pp. 1-5 (год публикации - 2022)

14. Романова А.Н., Пуговкин А.А., Денисов М.В., Ефимов И.А., Гусев Д.В., Уолтер М., Грот Т., Бокерия О.Л., Ле Т.Г., Сатюкова А.С., Селищев С.В., Телышев Д.В. Hemolytic Performance in Two Generations of the Sputnik Left Ventricular Assist Device: A Combined Numerical and Experimental Study Journal of Functional Biomaterials, J Funct Biomater . 2022 Jan 12;13(1):7. doi: 10.3390/jfb13010007 (год публикации - 2022)

15. Галястов А.А., Телышев Д.В. Analysis and regulation of the cardiovascular system of univentricular heart with different configurations of the total cavopulmonary connection Journal of Physics: Conference Series 5th International Scientific Conference on Information, Control, and Communication Technologies, Vol. 2091, P.012023 (год публикации - 2021)
10.1088/1742-6596/2091/1/012023.

16. Рубцова Е.Н, Телышев Д.В. Lumped parameter model of the cardiovascular system with baroreflex Journal of Physics: Conference Series 5th International Scientific Conference on Information, Control, and Communication Technologies, Vol.2091, P. 012024 (год публикации - 2021)
10.1088/1742-6596/2091/1/012024

17. Герасименко А.Ю. Electrically conductive networks made of carbon nanoparticles by laser formation method Proc. SPIE. Metamaterials XIII., SPIE Metamaterials XIII, 2021, Vol. 11769, pp. 117690S. (год публикации - 2021)
10.1117/12.2592537

Публикации