Ученые из Германии и Австралии напечатали на 3D-принтере искусственные сердечные клапаны, которые помогают собственным клеткам пациента формировать новую ткань. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале Biomaterials Science.
Движение крови в правильном направлении обеспечивает четыре сердечных клапана. Поскольку они должны правильно открываться и закрываться, их ткань является гетерогенной (сердечные клапаны демонстрируют разные биомеханические свойства в пределах одной и той же ткани).
Ученые впервые сымитировали эту гетерогенную структуру с помощью особого процесса 3D-печати — melt electrowriting. Для этого они разработали платформу, которая позволяет комбинировать разные шаблоны, точно настраивая механические свойства каркаса.
Melt electrowriting — достаточно новая технология аддитивного производства, использующая высокое напряжение для создания точных узоров из тонких полимерных волокон. Метод позволяет создавать точные и индивидуальные каркасы: для них исследователи использовали медицинский поликапролактон (PCL) для 3D-печати, совместимый с клетками и биоразлагаемый.
Идея заключается в том, что после имплантации сердечных клапанов PCL собственные клетки пациента будут расти на пористом каркасе и могут образовать новую ткань до того, как PCL-каркас разрушится. Новые клапаны были протестированы с помощью модели системы кровообращения, воспроизводящей физиологические кровяное давление и поток, и показали правильное открытие и закрытие.
