3D отпечатани биоподобни сърдечни клапи, които не се нуждаят от смяна

Използвайки електропредене на стопилка, нова технология за 3D печат, учените успяха

имитират сложна разнородна структурасърдечни клапи. Веднъж имплантирани, собствените клетки на пациента трябва да растат върху порестата поддържаща структура на изкуствената клапа, която се разгражда с времето.

В човешкото тяло има четири сърдечни клапи,които осигуряват правилно кръвообращение. Изследователите казват, че за да се гарантира своята функция, тъканта на клапата има хетерогенна структура, тоест отделните участъци имат различни биомеханични свойства.

Използва се технологията за електропреденеелектричество с високо напрежение за формиране на прецизни модели от много тънки полимерни влакна. С този метод е възможно да се извърши високо прецизен печат на отделни шаблони и техните комбинации и да се коригират механичните свойства на отпечатаната сърдечна клапа.

Увеличена снимка на клапана с високопрецизни модели на влакна. Източник: Andreas Heddergott, TUM

Като основен материал учените използватбиоразградим поликапролактон. Рамката от този материал е вградена в еластичен материал, който имитира свойствата на ендогенния еластин, открит в истинските сърдечни клапи. Отбелязва се, че това покритие има по-малки микропори, отколкото в поликапролактоновата рамка. Учените смятат, че клетките на пациента ще се настанят в тези пори, които ще образуват нова сърдечна тъкан. В същото време структурата на клапата е достатъчно плътна, за да осигури притока на кръв.

3D отпечатани сърдечни клаписа тествани в изкуствена кръвоносна система, която симулира кръвния поток и налягането в тялото. При изследваните условия сърдечните клапи се отварят и затварят правилно. В допълнение, първите тестове in vitro показаха растежа на клетъчни култури върху структура на носител. Изследователите планират скоро да проведат опити с животни.

Нашата цел е да създадем биоподобен на сърдечни клапи,допринасящи за образуването на нова функционална тъкан у пациента. По-специално, такова решение може да бъде от полза за децата, тъй като сърдечните клапи, които се използват в момента, не растат заедно с пациента и следователно трябва да бъдат подменени при множество операции през годините.

Петра Мела, професор по медицински материали и импланти в Техническия университет в Мюнхен, един от ръководителите на изследването

Снимка на корицата: Андреас Хедергот, TUM

Прочетете още

Маймунската шарка се превръща в глобален вирус: защо се предава толкова бързо

Нещо странно се случва във Вселената: как да се обяснят несъответствията в константата на Хъбъл

Диагностика за минута: как ИТ променя здравеопазването