Ved at bruge smelteelektrospinning, en ny 3D-printteknologi, var forskerne i stand til det
Der er fire hjerteklapper i menneskekroppen,som sikrer en ordentlig blodcirkulation. Forskerne siger, at for at sikre dets funktion har ventilens væv en heterogen struktur, det vil sige, at individuelle sektioner har forskellige biomekaniske egenskaber.
Elektrospinningsteknologi brugerhøjspændingselektricitet til at danne præcise mønstre fra meget tynde polymerfibre. Med denne metode er det muligt at udføre højpræcisionsprint af individuelle mønstre og deres kombinationer og at justere de mekaniske egenskaber af den trykte hjerteklap.
Et forstørret foto af ventilen med højpræcisionsfibermønstre. Kilde: Andreas Heddergott, TUM
Som hovedmaterialet bruger forskernebionedbrydelig polycaprolacton. Rammen af dette materiale er indlejret i et elastisk materiale, der efterligner egenskaberne af det endogene elastin, der findes i ægte hjerteklapper. Det bemærkes, at denne belægning har mindre mikroporer end i polycaprolacton-strukturen. Forskere mener, at patientens celler vil sætte sig i disse porer og danne nyt hjertevæv. Samtidig er ventilens struktur tæt nok til at sikre blodgennemstrømningen.
3D-printede hjerteklapperer blevet testet i et kunstigt kredsløb, der simulerer blodgennemstrømning og tryk i kroppen. Under de undersøgte forhold åbnede og lukkede hjerteklapperne korrekt. Derudover viste de første in vitro-tests væksten af cellekulturer på en bærerstruktur. Forskerne planlægger snart at udføre dyreforsøg.
Vores mål er at skabe en biosimilar af hjerteklapper,bidrager til dannelsen af nyt funktionelt væv hos patienten. Især en sådan løsning kunne gavne børn, da de hjerteklapper, der i øjeblikket er i brug, ikke vokser med patienten og derfor skal udskiftes ved flere operationer over årene.
Petra Mela, professor i medicinske materialer og implantater ved det tekniske universitet i München, en af lederne af undersøgelsen
Forsidefoto: Andreas Heddergott, TUM
Læs mere
Abekopper er ved at blive en global virus: hvorfor det overføres så hurtigt
Der sker noget mærkeligt i universet: hvordan man forklarer uoverensstemmelser i Hubble-konstanten
Diagnose på et øjeblik: hvordan IT ændrer sundhedsvæsenet