Ved å bruke smelteelektrospinning, en ny 3D-utskriftsteknologi, klarte forskerne
Det er fire hjerteklaffer i menneskekroppen,som sikrer god blodsirkulasjon. Forskerne sier at for å sikre funksjonen har vevet til ventilen en heterogen struktur, det vil si at individuelle seksjoner har forskjellige biomekaniske egenskaper.
Elektrospinningsteknologi brukerhøyspenningselektrisitet for å danne presise mønstre fra svært tynne polymerfibre. Med denne metoden er det mulig å utføre høypresisjonsutskrift av individuelle mønstre og deres kombinasjoner og å justere de mekaniske egenskapene til den trykte hjerteklaffen.
Et forstørret bilde av ventilen med høypresisjonsfibermønstre. Kilde: Andreas Heddergott, TUM
Som hovedmaterialet bruker forskerebiologisk nedbrytbart polykaprolakton. Rammen til dette materialet er innebygd i et elastisk materiale som etterligner egenskapene til det endogene elastinet som finnes i ekte hjerteklaffer. Det bemerkes at dette belegget har mindre mikroporer enn i polykaprolaktonrammeverket. Forskere tror at pasientens celler vil sette seg i disse porene, som vil danne nytt hjertevev. Samtidig er ventilstrukturen tett nok til å sikre blodstrøm.
3D-printede hjerteklafferhar blitt testet i et kunstig sirkulasjonssystem som simulerer blodstrøm og trykk i kroppen. Under de undersøkte forholdene åpnet og lukket hjerteklaffene seg riktig. I tillegg viste de første in vitro-testene vekst av cellekulturer på en bærerstruktur. Forskerne planlegger å gjennomføre dyreforsøk snart.
Målet vårt er å lage en biosimilar av hjerteklaffer,som bidrar til dannelsen av nytt funksjonelt vev hos pasienten. Spesielt kan en slik løsning være til nytte for barn, ettersom hjerteklaffene som er i bruk ikke vokser med pasienten og derfor må skiftes ut i flere operasjoner over årene.
Petra Mela, professor i medisinske materialer og implantater ved det tekniske universitetet i München, en av lederne for studien
Forsidefoto: Andreas Heddergott, TUM
Les mer
Monkeypox er i ferd med å bli et globalt virus: hvorfor det overføres så raskt
Noe merkelig skjer i universet: hvordan forklare inkonsekvenser i Hubble-konstanten
Diagnose på et øyeblikk: hvordan IT endrer helsevesenet