与人体静脉特性高度相似的3D打印血管有望彻底变革心血管疾病的治疗方法。
2024年7月28日,据资源库了解,爱丁堡大学通过创新的3D打印技术开发出的坚固且柔韧的凝胶状管道,有望取代目前手术中用于重建血流的人体静脉和合成静脉,从而提高心脏搭桥手术患者的治疗效果。
图片来源:爱丁堡大学工程学院诺伯特·拉达奇博士
爱丁堡大学开发的创新型3D打印血管移植物展示了变革心脏搭桥手术的巨大潜力。这种移植物结合了强度、柔韧性和降低并发症风险等优点,成为一种全新的医疗应用。
英国每年大约进行2万例搭桥手术,合成血管的开发有望减少因切除人体静脉而导致的疤痕、疼痛和感染风险。此外,这些产品还有助于解决小型合成移植物难以与人体融合导致的失效问题。
在两个阶段的过程中,爱丁堡大学工程学院领导的研究团队利用集成在3D打印机中的旋转主轴,打印出由水基凝胶制成的管状移植物。随后,他们采用一种名为“电纺丝”的工艺对打印出的移植物进行加固,该工艺使用高压拉出极细的纳米纤维,并在人造血管上涂覆生物可降解聚酯分子。测试表明,最终产品的强度与天然血管相当。
研究团队表示,这种3D打印移植物的直径范围可从1毫米至40毫米不等,应用范围广泛,其灵活性使其能够轻松融入人体。下一阶段的研究将与爱丁堡大学罗斯林研究所合作,研究该血管在动物体内的应用,然后进行人体试验。
这项研究发表在《先进材料技术》期刊上,由爱丁堡大学与赫瑞瓦特大学合作完成。
研究的第一作者、爱丁堡大学工程学院的法拉兹·法扎尔博士表示:“我们的混合技术为组织工程中管状结构的制造开辟了新的令人振奋的可能性。”
首席研究员、爱丁堡大学工程学院的诺伯特·拉达奇博士指出:“我们的研究成果解决了血管组织工程领域的一个长期难题——制造出一种与人体静脉在生物力学特性上相似的导管。通过持续的支持与合作,心血管疾病患者的治疗方案得到改善的愿景有望成为现实。”
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