Tiedemiehet pystyivät käyttämään sulaelektrokehruua, uutta 3D-tulostustekniikkaa
Ihmiskehossa on neljä sydänläppä,jotka varmistavat oikean verenkierron. Tutkijoiden mukaan venttiilin kudoksella on toimintansa varmistamiseksi heterogeeninen rakenne, eli yksittäisillä osilla on erilaiset biomekaaniset ominaisuudet.
Sähkökehräystekniikkaa käytetäänsuurjännitesähköä tarkkojen kuvioiden muodostamiseksi erittäin ohuista polymeerikuiduista. Tällä menetelmällä on mahdollista suorittaa yksittäisten kuvioiden ja niiden yhdistelmien korkean tarkkuuden painaminen sekä painetun sydänläpän mekaanisten ominaisuuksien säätäminen.
Suurennettu valokuva venttiilistä, jossa on erittäin tarkkoja kuitukuvioita. Lähde: Andreas Heddergott, TUM
Päämateriaalina tutkijat käyttävätbiohajoava polykaprolaktoni. Tämän materiaalin runko on upotettu elastiseen materiaaliin, joka jäljittelee todellisissa sydänläppäissä olevan endogeenisen elastiinin ominaisuuksia. On huomattava, että tässä pinnoitteessa on pienempiä mikrohuokosia kuin polykaprolaktonirungossa. Tutkijat uskovat, että potilaan solut asettuvat näihin huokosiin ja muodostavat uutta sydänkudosta. Samalla venttiilin rakenne on riittävän tiheä verenkierron varmistamiseksi.
3D tulostetut sydänläppäimeton testattu keinotekoisessa verenkiertojärjestelmässä, joka simuloi verenkiertoa ja painetta kehossa. Tutkituissa olosuhteissa sydänläpät avautuivat ja sulkeutuivat oikein. Lisäksi ensimmäiset in vitro -testit osoittivat soluviljelmien kasvua kantajarakenteessa. Tutkijat aikovat tehdä eläinkokeita pian.
Tavoitteenamme on luoda biosimlaarinen sydänläppä,edistää uuden toiminnallisen kudoksen muodostumista potilaassa. Erityisesti tällainen ratkaisu voisi hyödyttää lapsia, sillä tällä hetkellä käytössä olevat sydänläpät eivät kasva potilaan mukana ja siksi niitä on vaihdettava useissa leikkauksissa vuosien varrella.
Petra Mela, lääketieteellisten materiaalien ja implanttien professori Münchenin teknisestä yliopistosta, yksi tutkimuksen johtajista
Kansikuva: Andreas Heddergott, TUM
Lue lisää
Apinarokosta on tulossa maailmanlaajuinen virus: miksi se tarttuu niin nopeasti
Universumissa tapahtuu jotain outoa: kuinka selittää Hubble-vakion epäjohdonmukaisuudet
Diagnoosi minuutissa: miten IT muuttaa terveydenhuoltoa