Когда заходит речь о трехмерной печати, то большинство людей представляет себе создание различного рода деталей, используемых на производстве. На самом деле возможности аддитивных технологий намного шире, что регулярно доказывают ученые со всех уголков мира.
Так, к примеру, в июне нынешнего года стало известно, что исследователи из Германии и Австралии напечатали на 3D-принтере искусственные сердечные клапаны, которые позволяют собственным клеткам пациента формировать новую ткань.
В нашем организме четыре сердечных клапана, которые обеспечивают правильное кровообращение. Для бесперебойного выполнения своей функции ткань клапана имеет гетерогенную структуру, то есть у отдельных участков различные биомеханические свойства. И ученым удалось имитировать такую сложную структуру с помощью электроспиннинга и 3D-печати.
Технология электроспиннинга (melt electrowriting) использует электричество высокого напряжения для формирования точных рисунков из очень тонкого полимерного волокна. Полимер нагревается, плавится и выталкивается из печатающей головки в виде струи жидкости. Электрическое поле высокого напряжения значительно сужает диаметр полимерной струи. В итоге получается тонкое волокно с диаметром от 5 до 50 микрометров. Кроме того, электрическое поле стабилизирует полимерную струю, что важно для создания четких рисунков. «Запись» волоконной струи по заданным шаблонам осуществляется с помощью управляемого компьютером движущегося коллектора. Подвижная платформа собирает появляющееся волокно по определенному пути, который указывает пользователь. Кроме того, геометрические характеристики (длина, диаметр и толщина каркаса) можно легко настроить с помощью графического интерфейса.
Для каркасов ученые использовали биоразлагаемый поликапролактон (PCL). Идея исследователей в том, что после имплантации сердечных клапанов PCL собственные клетки пациента будут расти на пористом каркасе. Затем клетки потенциально могут образовать новую ткань до того, как PCL-каркас растворится. При этом структура клапана достаточно плотная, чтобы обеспечить нормальный кровоток.
Распечатанные на 3D-принтере сердечные клапаны протестировали в искусственной системе кровообращения, которая имитирует кровоток и давление в организме. В изучаемых условиях клапаны открывались и закрывались правильно. Кроме того, первые испытания in vitro показали рост клеточных культур на несущей структуре. В ближайшее время исследователи планируют провести испытания на животных.
@MetalPrinters
#slm #3dпринтеры #российскиетехнологии #технологииплюс #технологии+ @iPonedelnik