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2016-02-01

科学家 3D 打印血管植入物以治疗先天性心脏病

先天性心脏病是一种非常难对付的病,每年仅在美国就影响多达 4 万多个新生的婴儿。尽管一些治疗手段会让一些先天性心脏病患儿获得更健康的生活,但是它们并不是普遍适用的。这中间最大的问题是由于每个人的解剖结构上的差异,其表现出来的心脏缺陷也不同。

以通过在心脏植入移植物来治疗是一个较好的方法,但是该植入物需要完美的匹配病人的条件,要不然就会出现感染、缺乏生长潜力等负面影响,从而引发一些严重的并发症。事实上,如果从病人 10 - 15 年后的情况看,移植失败率都在 70% - 100% 范围内。

据报道,该情况有可能得到解决,马里兰大学的 John Fisher 教授和他的组织工程与生物材料实验室的研究人员正在研发一种 3D 打印技术,该技术可生物降解为患者定制血管植入物,主要应用于心脏器官。

他们用了一种被称为聚丙烯富马酸(PPF)的生物相容性材料。这是一种可降解的聚酯,它包含了一种碳-碳双键,这使它能够在聚合物链之间建立连接——这种特性使它很适合 3D 打印或者作为功能性的组织支架。不过要使它可 3D 打印,还需要与 DEF 混合在一起(按照 5:4 的重量比)。

在实际3D打印的时候,研究团队使用的是 DLP 光固化快速成型技术,他们根据 MRI 和 CT 影响资料使用 SolidWorks 软件设计出 3D 模型,然后使用基于 DLP 技术的EnvisionTEC Perfactory P4 3D 打印机打印出定制的血管植入物。此外,研究人员说道,「3D 打印的植入物有效长度为 7 毫米,宽为 2 毫米。」

最终,研究团队发现,这些 PPF 支架能够很好地粘附细胞结构,并在小鼠心脏的静脉系统中验证了它的功效。这证明了通过诉诸 3D 打印技术开发这些血管移植物,可以显著减少制造支架所必需的步骤。更重要的是,科学家们看到这些 PPF 移植物展示出与原生血管同样的力学性能。因此,他们认为 3D 打印技术和这种 PPF 材料在定制血管支架方面应用潜力极大,相应地也将会给先心病患者带来很大的帮助。

感觉 3D 打印今年一定会火起来,该有的都有了!

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陳壹零 2016-02-01 16:42

造物的时代

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