Slippery Omniphobic Coating for Hemodialysis Catheter to Resist Fibrin Sheathing and Infection and Improve Patient Outcomes
用于血液透析导管的光滑全疏涂层可抵抗纤维蛋白鞘和感染并改善患者预后
基本信息
- 批准号:10759575
- 负责人:
- 金额:$ 80.19万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-08-01 至 2026-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAdhesionsAdultAnimalsBackBacteriaBiologicalBloodBlood CirculationBlood VesselsBlood flowCandidaCatheter-related bloodstream infectionCathetersCellsCertificationClinicalComplement Membrane Attack ComplexComplicationCyclic GMPCytolysisDevice SafetyDevicesDialysis procedureDomestic SheepEffectivenessEngineeringEuthanasiaFDA approvedFibrinFibrinogenFluorocarbonsFunctional disorderGoalsGood Manufacturing ProcessHemodialysisHemolysis InductionHistologicHourImplantIncidenceIndwelling CatheterInfectionLiquid substanceManufacturerMarketingMedical DeviceMicrobial BiofilmsPathway interactionsPatient CarePatient-Focused OutcomesPatientsPhasePolyurethanesProceduresProcessProtocols documentationRecommendationRight atrial structureRouteSecureSmall Business Innovation Research GrantStaphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisSterilizationStructure of jugular veinSuperior vena cava structureSurfaceTechnologyTestingThickThinnessThrombosisTissuesTreatment CostUnited StatesVeinsWorkbiomaterial compatibilitycanine modelcommercializationcostdesignevaporationfungusgenotoxicityhemocompatibilityimplantationimprovedimproved outcomein vivoinfection ratemanufacturemanufacturing processpathogenpoint of carepreservationpreventprototypesheep modelsoluble complement C5b-9systemic toxicity
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Approximately 80% of patients beginning hemodialysis (HD) in the United States use a catheter at treatment
initiation, and 18.6% of all HD patients were using a catheter in 2017. However, the HD catheters (HDC) used
for longer-term dialysis in patients have a high complication rate because of infections and dysfunction, with a
catheter dysfunction rate of 0.5–3.42 episodes/1000 catheter-days. The most common catheter-related
problems are infections (catheter-related bloodstream infections; CRBSI) and thrombosis. Fibrin sheath
formation has a close relationship with pathogen colonization and biofilm formation on the catheter surface.
The entry of pathogens into the bloodstream through the catheter-extraluminal and intraluminal routes and the
seeding of pathogens that develop biofilm on the catheter surface cause CRBSI. In the US, annual HD
treatment costs ~$89,000 per patient, with total costs of $42 billion. In 2016, 80% of patients used a catheter at
initiation of HD and 18.6% of all HD patients in the US were using a catheter in 2017. However, no available
solutions to prevent catheter dysfunction can successfully prevent both thrombosis and infection.
FFMD is aiming to optimize and commercialize tethered liquid perfluorocarbon (TLP) coatings on medical
devices. Our TLP coating stops the adhesion of all biological components (bacteria, fungi, blood components)
to the surface of medical devices by immobilizing a thin layer of highly inert and biocompatible perfluorinated
liquid. In preliminary work, we optimized our TLP coating technology for HDC by incorporating a thin
fluoropolymer layer on the catheter surface. We also demonstrated that the optimized coating could reduce
colonization by CRBSI pathogens by >85% vs. uncoated polyurethane catheter while also effectively reducing
fibrinogen adhesion and thrombosis on the catheter surface.
The objective of this Direct to Phase II SBIR application is to complete our path toward marketability with our
TLP-modified HDC (TLP HDC). Using a previously established domestic sheep model, we will test the central
hypothesis that TLP HDC will out-perform standard HDC by decreasing fibrin sheath formation, which has a
close relationship with both catheter dysfunction and biofilm formation. This will be achieved using three aims.
Aim 1: Compare the in vivo effectiveness of TLP HDC and standard HDC (Palindrome®) at reducing fibrin
sheath formation and catheter tip occlusion. Aim 2: Obtain GMP-manufactured TLP HDC. Aim 3: Initiate the
510(k) application process to obtain FDA premarketing approval and perform a biocompatibility study. These
advances will allow FFMD to maximize the effectiveness of the TLP coating and dramatically improve HD
patient care by reducing catheter dysfunction and the CRBSI rate in clinical settings.
项目概要
在美国,大约 80% 开始血液透析 (HD) 的患者在治疗时使用导管
2017 年,所有 HD 患者中有 18.6% 使用导管。然而,使用的 HD 导管 (HDC)
对于长期透析的患者来说,由于感染和功能障碍,并发症发生率很高,
导管功能障碍率为 0.5–3.42 次/1000 导管日 最常见的导管相关性。
问题是感染(导管相关的血流感染;CRBSI)和纤维蛋白鞘。
形成与导管表面病原体定植和生物膜形成有密切关系。
病原体通过导管腔外和腔内途径进入血流以及
在美国,每年发生 HD 的原因是在导管表面形成生物膜的病原体播散。
每名患者的治疗费用约为 89,000 美元,总费用为 420 亿美元。2016 年,80% 的患者使用了导管。
HD 的开始,2017 年美国所有 HD 患者中有 18.6% 使用导管。然而,没有可用的数据
预防导管功能障碍的解决方案可以成功预防血栓形成和感染。
FFMD 的目标是优化医疗领域的系留液体全氟化碳 (TLP) 涂层并将其商业化
我们的 TLP 涂层可阻止所有生物成分(细菌、真菌、血液成分)的粘附。
通过固定一薄层高度惰性和生物相容性的全氟化物到医疗设备的表面
在前期工作中,我们通过加入薄层液体来优化 HDC 的 TLP 涂层技术。
我们还证明,优化的涂层可以减少导管表面的含氟聚合物层。
与无涂层聚氨酯导管相比,CRBSI 病原体的定植率提高了 >85%,同时还有效减少了
纤维蛋白原在导管表面粘附和血栓形成。
直接进入第二阶段 SBIR 申请的目标是通过我们的产品完成我们的市场化之路
TLP-modified HDC(TLP HDC)使用先前建立的家养绵羊模型,我们将测试中央。
假设 TLP HDC 通过减少纤维蛋白鞘形成而优于标准 HDC,其具有
与导管功能障碍和生物膜形成密切相关,这将通过三个目标来实现。
目标 1:比较 TLP HDC 和标准 HDC (Palindrome®) 减少纤维蛋白的体内效果
鞘形成和导管尖端闭塞 目标 2:获得 GMP 制造的 TLP HDC 目标 3:启动
向 FDA 申请 510(k) 流程,获得上市前批准并进行生物相容性研究。
FFMD 的进步将使 TLP 涂层的有效性最大化并显着提高 HD
通过减少临床环境中的导管功能障碍和 CRBSI 率来护理患者。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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