Szívbillentyűk 3D-nyomtatóból

A megoldások különösen a gyermekek ellátásában segíthetnek.

A Müncheni Műszaki Egyetem kutatócsoportja olyan 3D-nyomtatóval elkészíthető szívbillentyűket fejlesztett ki, amelyek lehetővé teszik, hogy a testben lévő sejtek segítségével teljesen új szöveteket lehessen létrehozni. A megalkotott újszerű gyártási platform segítségével különböző, precíz mintákat lehet ötvözni és ezáltal optimalizálni lehet a szívbillentyűk mechanikus tulajdonságait. Hosszú távon így együtt növekedő szívbillentyű-implantátumok alakulhatnak ki, amelyek különösen a gyermekek számára kínálnak élethosszig tartó, tartós kezelési opciókat.

Az emberi szervezetben négy szívbillentyű működik, ezek gondoskodnak arról, hogy a vér a megfelelő irányba haladjon. Létfontosságú, hogy a szívbillentyűk rendben nyíljanak ki és záródjanak be. Ahhoz, hogy ezt a funkciót biztosítani lehessen, a szívbillentyű szövete heterogén módon épül fel, amely azt jelenti, hogy a szívbillentyűk a struktúrájukon belül különböző biomechanikus tulajdonságokat mutatnak.

Petra Mela, a Müncheni Műszaki Egyetem és Elena De-Juan Pardo, a Nyugat-Ausztráliai Egyetem professzora a heterogén struktúrákat a Melt Electrowriting nevű 3D-nyomtatási eljárás segítségével alkotta meg. A csapatuk az egészségügyileg engedélyezett polikaprolakton (PCL) nevű poliésztert alkalmazza a 3D-nyomtatáshoz, mivel az a sejtekkel kompatibilis és biológiailag lebomlik. A 3D-nyomtatással elkészített szívbillentyűket egy mesterséges keringési rendszer részeként tesztelték, amely a szervezet saját véráramát és vérnyomását modellezte. A szívbillentyűk rendben működtek. A PCL-t kielemezték és továbbfejlesztették, ezáltal a mágneses rezonancia képalkotással láthatóvá tehető, ugyanakkor továbbra is kinyomtatható és kompatibilis a sejtekkel. A technika így alkalmazható a klinikákon, hiszen az implantációk során láthatóak lehetnek a szívbillentyűk és a kapcsolódó izmok. A következő lépcsőfokot az állatmodellekben alkalmazható szívbillentyűk és a technológia továbbfejlesztése jelenti.