Οι επιστήμονες μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν το Melt electrospinning, μια νέα τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης
Υπάρχουν τέσσερις καρδιακές βαλβίδες στο ανθρώπινο σώμα,που εξασφαλίζουν τη σωστή κυκλοφορία του αίματος. Οι ερευνητές λένε ότι για να διασφαλιστεί η λειτουργία του, ο ιστός της βαλβίδας έχει μια ετερογενή δομή, δηλαδή τα μεμονωμένα τμήματα έχουν διαφορετικές εμβιομηχανικές ιδιότητες.
Χρήσεις της τεχνολογίας ηλεκτρονηματοποίησηςηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης για τη δημιουργία ακριβών σχεδίων από πολύ λεπτές πολυμερείς ίνες. Με αυτή τη μέθοδο, είναι δυνατή η εκτέλεση εκτύπωσης υψηλής ακρίβειας μεμονωμένων σχεδίων και των συνδυασμών τους και η προσαρμογή των μηχανικών ιδιοτήτων της εκτυπωμένης καρδιακής βαλβίδας.
Μια μεγεθυμένη φωτογραφία της βαλβίδας με σχέδια ινών υψηλής ακρίβειας. Πηγή: Andreas Heddergott, TUM
Ως κύριο υλικό, οι επιστήμονες χρησιμοποιούνβιοαποικοδομήσιμη πολυκαπρολακτόνη. Το πλαίσιο αυτού του υλικού είναι ενσωματωμένο σε ένα ελαστικό υλικό που μιμείται τις ιδιότητες της ενδογενούς ελαστίνης που βρίσκεται στις πραγματικές καρδιακές βαλβίδες. Σημειώνεται ότι αυτή η επίστρωση έχει μικρότερους μικροπόρους από ότι στο πλαίσιο πολυκαπρολακτόνης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα κύτταρα του ασθενούς θα εγκατασταθούν σε αυτούς τους πόρους, οι οποίοι θα σχηματίσουν νέο καρδιακό ιστό. Ταυτόχρονα, η δομή της βαλβίδας είναι αρκετά πυκνή για να εξασφαλίσει τη ροή του αίματος.
Τρισδιάστατες εκτυπωμένες βαλβίδες καρδιάςέχουν δοκιμαστεί σε ένα τεχνητό κυκλοφορικό σύστημα που προσομοιώνει τη ροή του αίματος και την πίεση στο σώμα. Κάτω από τις συνθήκες που μελετήθηκαν, οι καρδιακές βαλβίδες άνοιξαν και έκλεισαν σωστά. Επιπλέον, οι πρώτες δοκιμές in vitro έδειξαν την ανάπτυξη κυτταρικών καλλιεργειών σε δομή φορέα. Οι ερευνητές σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν δοκιμές σε ζώα σύντομα.
Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα βιο-ομοειδές καρδιακών βαλβίδων,συμβάλλοντας στο σχηματισμό νέου λειτουργικού ιστού στον ασθενή. Συγκεκριμένα, μια τέτοια λύση θα μπορούσε να ωφελήσει τα παιδιά, καθώς οι καρδιακές βαλβίδες που χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή δεν αναπτύσσονται με τον ασθενή και ως εκ τούτου πρέπει να αντικατασταθούν σε πολλαπλές χειρουργικές επεμβάσεις με την πάροδο των ετών.
Petra Mela, καθηγήτρια ιατρικών υλικών και εμφυτευμάτων στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, μία από τις επικεφαλής της μελέτης
Φωτογραφία εξωφύλλου: Andreas Heddergott, TUM
Διαβάστε περισσότερα
Η Monkeypox γίνεται παγκόσμιος ιός: γιατί μεταδίδεται τόσο γρήγορα
Κάτι περίεργο συμβαίνει στο Σύμπαν: πώς να εξηγήσουμε τις ασυνέπειες στη σταθερά Hubble
Διάγνωση σε ένα λεπτό: πώς η πληροφορική αλλάζει την υγειονομική περίθαλψη