Met behulp van smelt-elektrospinning, een nieuwe 3D-printtechnologie, konden wetenschappers dit doen
Er zijn vier hartkleppen in het menselijk lichaam,die zorgen voor een goede bloedcirculatie. De onderzoekers zeggen dat om zijn functie te waarborgen, het weefsel van de klep een heterogene structuur heeft, dat wil zeggen dat individuele secties verschillende biomechanische eigenschappen hebben.
Electrospinning-technologie maakt gebruik van:hoogspannings-elektriciteit om precieze patronen te vormen van zeer dunne polymeervezels. Met deze methode is het mogelijk om individuele patronen en hun combinaties met hoge precisie af te drukken en de mechanische eigenschappen van de geprinte hartklep aan te passen.
Een vergrote foto van de klep met zeer nauwkeurige vezelpatronen. Bron: Andreas Heddergott, TUM
Als het belangrijkste materiaal gebruiken wetenschappers:biologisch afbreekbaar polycaprolacton. Het frame van dit materiaal is ingebed in een elastisch materiaal dat de eigenschappen nabootst van het endogene elastine dat in echte hartkleppen wordt aangetroffen. Opgemerkt wordt dat deze coating kleinere microporiën heeft dan in het polycaprolacton-raamwerk. Wetenschappers geloven dat de cellen van de patiënt zich in deze poriën zullen nestelen, wat nieuw hartweefsel zal vormen. Tegelijkertijd is de klepstructuur dicht genoeg om de bloedstroom te verzekeren.
3D-geprinte hartkleppenzijn getest in een kunstmatige bloedsomloop die de bloedstroom en druk in het lichaam simuleert. Onder de onderzochte omstandigheden gingen de hartkleppen correct open en dicht. Bovendien lieten de eerste in vitro testen de groei van celculturen op een dragerstructuur zien. De onderzoekers zijn van plan binnenkort dierproeven uit te voeren.
Ons doel is om een biosimilar van hartkleppen te creëren,bijdragen aan de vorming van nieuw functioneel weefsel bij de patiënt. Vooral kinderen kunnen baat hebben bij een dergelijke oplossing, aangezien de hartkleppen die momenteel worden gebruikt niet meegroeien met de patiënt en daarom in de loop der jaren bij meerdere operaties moeten worden vervangen.
Petra Mela, hoogleraar medische materialen en implantaten aan de Technische Universiteit van München, een van de leiders van de studie
Omslagfoto: Andreas Heddergott, TUM
Lees verder
Monkeypox wordt een wereldwijd virus: waarom het zo snel wordt overgedragen
Er gebeurt iets vreemds in het heelal: hoe inconsistenties in de Hubble-constante te verklaren?
Diagnose in een minuut: hoe IT de zorg verandert