zdroj: Bing Image Creator

3D tlač v medicíne nie je žiadnou prevratnou novinkou. Používame ju už niekoľko rokov, no až teraz začína napĺňať svoj plný potenciál. Odborníkom z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences sa totiž podarilo vytvoriť nový hydrogélový atrament obsahujúci špeciálne vlákna.

Ten následne použili na 3D tlač funkčnej srdcovej komory, ktorá napodobňuje skutočný tlkot ľudského srdca. Na tému upozornila univerzita na svojom webe.

Orgány z 3D tlačiarne

V uplynulých rokoch sa v oblasti medicíny mnohým odborníkom podarilo vytvoriť 3D tlačené časti štruktúr rôznych orgánov, vrátane srdca. Tieto modely predstavujú významný krok v úsilí nájsť nové liečebné metódy na srdcové ochorenia, ktoré patria medzi hlavné príčiny úmrtí na celom svete.

Aj z tohto dôvodu aktuálne výskumníci hľadajú nové terapeutické postupy pre srdcové ochorenia, pričom dlhodobým plánom je vytváranie implantovateľných tkanív.

Bing Image creator

„Ľudia sa snažili replikovať štruktúry a funkcie orgánov, aby otestovali bezpečnosť a účinnosť liekov a predpovedali, čo sa môže stať v klinickom prostredí,“ uvádza prvá autorka štúdie Suji Choi.

Ako píše portál Interesting Engineering, prostredníctvom technológie 3D tlače sme však doposiaľ neboli schopní zosúladiť kardiomyocyty, teda bunky tvoriace tkanivo srdcovú svalovinu zodpovedné za prenos elektrických signálov spôsobom, ktorý vedie ku kontrakcii srdca.

Významný pokrok v oblasti 3D tlače

Všetko však mení nová štúdia publikovaná v žurnále Nature Materials, v ktorej autori popísali inovatívnu metódu pridania vlákien do 3D tlačiarenského atramentu. Zistili totiž, že nový atrament FIG (Fiber-Infused Gel) umožňuje bunkám srdcového svalu vytlačeným v tvare komory zosúladiť sa a správať sa rovnako ako ľudská srdcová komora.

„Atrament FIG dokáže pretekať cez trysku 3D tlačiarne, ale po vytlačení si zachováva svoj 3D tvar,“ uvádza Choi. „Vďaka tejto vlastnosti som zistila, že je možné vytlačiť štruktúru podobnú (srdcovej) komore a tiež ďalšie zložité 3D tvary bez použitia podporných materiálov.“

Atrament FIG bol vytvorený prostredníctvom technológie FRJS (focused rotary jet spinning), ktorá umožňuje veľmi rýchlo vytvárať nano a mikrovlákna prostredníctvom 3D tlače.

Harvard

Použitie FRJS umožnilo vytvoriť vrstvu materiálu podobnú bavlne, ktorú bola následne pomocou zvukových vĺn „rozbitá“ na vrstvy dlhé 80 až 100 mikrometrov s priemerom 5 až 10 mikrometov. Na záver boli tieto vlákna rozptýlené do hydrogélového atramentu.

Vo výsledku sa ukázalo, že ak je takto vytlačený materiál stimulovaný elektrickým signálom, 3D štruktúry sa začnú správať koordinovaným spôsobom, ktorý je v súlade s tlkotom ľudského srdca. „V porovnaní so skutočným srdom je náš model komory zjednodušený a zmenšený,“ uvádza Choi. Tím výskumníkov dúfa, že FIG atrament bude vo veľkom využívaný na tvorbu srdcových chlopní, či zmenšených modelov srdca.

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú