Vědci to dokázali pomocí elektrostatického zvlákňování taveniny, nové technologie 3D tisku
V lidském těle jsou čtyři srdeční chlopně,které zajišťují správný krevní oběh. Vědci tvrdí, že pro zajištění své funkce má tkáň chlopně heterogenní strukturu, to znamená, že jednotlivé části mají různé biomechanické vlastnosti.
Technologie elektrostatického zvlákňování využívávysokonapěťová elektřina k vytvoření přesných vzorů z velmi tenkých polymerních vláken. Touto metodou je možné provádět vysoce přesný tisk jednotlivých vzorů a jejich kombinací a upravovat mechanické vlastnosti natištěné srdeční chlopně.
Zvětšená fotografie ventilu s vysoce přesnými vzory vláken. Zdroj: Andreas Heddergott, TUM
Jako hlavní materiál vědci používajíbiologicky odbouratelný polykaprolakton. Rám tohoto materiálu je zasazen do elastického materiálu, který napodobuje vlastnosti endogenního elastinu, který se nachází ve skutečných srdečních chlopních. Je třeba poznamenat, že tento povlak má menší mikropóry než v polykaprolaktonové struktuře. Vědci se domnívají, že buňky pacienta se v těchto pórech usadí a vytvoří novou srdeční tkáň. Struktura chlopně je zároveň dostatečně hustá, aby zajistila průtok krve.
3D tištěné srdeční chlopněbyly testovány v umělém oběhovém systému, který simuluje průtok krve a tlak v těle. Za studovaných podmínek se srdeční chlopně správně otevíraly a zavíraly. První testy in vitro navíc ukázaly růst buněčných kultur na nosné struktuře. Vědci plánují brzy provést testy na zvířatech.
Naším cílem je vytvořit biologicky podobné srdeční chlopně,přispívá k tvorbě nové funkční tkáně u pacienta. Takové řešení by mohlo být přínosem zejména pro děti, protože aktuálně používané srdeční chlopně nerostou s pacientem, a proto musí být v průběhu let vyměňovány při mnoha operacích.
Petra Mela, profesorka lékařských materiálů a implantátů na Technické univerzitě v Mnichově, jedna z vedoucích studie
Titulní foto: Andreas Heddergott, TUM
Přečtěte si více
Opičí neštovice se stávají globálním virem: proč se přenášejí tak rychle
Ve vesmíru se děje něco zvláštního: jak vysvětlit nekonzistence v Hubbleově konstantě
Diagnóza za minutu: jak IT mění zdravotnictví