Учёные из ETH Zürich (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха), провела исследования на предмет возможности 3Д печати персонализированных биорезорбируемых трахеальных и бронхиальных. Методом ( стереолитографии ) Stereolithography Apparatus (SLA) / Digital Light Processing (DLP) / Liquid Crystal Display (LCD), используя специально подготовленные эластичные фотополимеры.
Так же наверно надо пояснить что такое стент. Стент это специальная, изготовленная в форме цилиндрического каркаса упругая металлическая или силиконовая конструкция, которая помещается в просвет полых органов. Стент обеспечивает проходимость физиологических жидкостей, расширяя просвет полого органа (артерии, пищевода, кишечника, желчевыводящих путей и мочеточника).
Обычно для изготовления стандартных стент используют металлические сплавы или силикон соблюдая и сохраня размеры и форму. Но такие стандартные стенты не имеют индивидуальную анатомическую совместимость с пациентами. А так же важно отметить то что после лечения их надо вынимать, что обычно чревато травмами дыхательных путей. Стенты из силикона конечно более безопасны во время извлечения, но у них есть повышенный риск смещения.
Задача перед швейцарскими учёнными стояла в отработке аддитивного метода производства с оптимальной формы, плотно прилегающих и, следовательно, уменьшить шанс сдвига. А в качестве материала использовать биорезорбируемые фотополимеры, что бы стенты растворялись в заданный период, что устраняет необходимость извлекать стенты после лечения и тем самым снизить шанс травмирования.
Композиция фотополимерных смол основана на двух разных макромономерах с возможностью настройки материальных свойств 3D-печатных изделий за счет изменения молекулярной массы и пропорций мономеров. Полученные смолы оказалась слишком вязкими для использования при комнатной температуре, поэтому 3Д-печать осуществлялась с прогревом расходных материалов до 70-90°С. Ученые опробовали несколько вариантов фотополимера и испытали 3Д-печатные образцы на цитосовместимость, биоразлагаемость, эластичность и стойкость к механическому воздействию — нагрузкам на сжатие и растяжение. На заключительном этапе исследований 3Д-печатные имплантаты вживлялись подопытным кроликам.
Процедура имплантации требовала использования специальных инструментов, так как имплантаты требовалось доставить на место в сложенном виде, при этом не допуская произвольного скручивания или сжатия, чтобы стенты правильно развертывались и вставали точно на место. В состав расходных материалов добавлялись частицы золота, чтобы можно было отследить положение стентов во время медицинских процедур методом радиографической визуализации.
В результате опытов доказана биосовместимость опытных стентов , конструкции сохраняли форму до шести недель после имплантации и оставались видимыми для радиографии до семи недель. Из шести подопытных животных смещение стента произошло только в одном случае — ученые полагают, что причиной послужило чихание. На шестой неделе животные демонстрировали признаки хронического воспаления, полностью исчезнувшие через десять недель после вживления. В целом эксперименты по 3Д-печати кастомизируемых биорезорбируемых стентов признаны успешными, а дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию процедуры установки эластичных имплантатов.
Помимо ученых Швейцарской высшей технической школы Цюриха в исследовании принимали участие специалисты Университетской клиники Цюриха и Цюрихского университета. С докладом научной команды можно ознакомиться по этой ссылке .
Источник новости: 3dtoday.ru
Редактор: Зиновьев С.А.
