新型3D打印心臟瓣膜生物墨水，未來可用于先天性心臟缺陷手術
時間：2023-12-12 09:59 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2023年12月11日，加拿大圣賈斯汀大學中心醫院(CHU Sainte-Justine)的研究人員成功研發了一種專用于3D打印的生物墨水，該創新有望徹底改變兒科心臟科學中的心臟瓣膜置換術，標志著該領域邁向了重要的里程碑。
這項突破性發現是由蒙特利爾大學醫學助理教授Houman Savoji及其博士生Arman Jafari在CHU圣賈斯汀研究中心實現的，他們成功地找到了一種可用于3D打印功能性心臟瓣膜的方法。
打印心臟瓣膜的未來
蒙特利爾大學醫學助理教授Homan Savoji詳細介紹了一種由聚乙烯醇、明膠和角叉菜膠組成的獨特生物墨水，可用于打印功能最佳的心臟瓣膜。與機械心臟瓣膜不同，這些生物模擬工程瓣膜具有生長和進化的能力，反映了人體的生物過程。
使用這一創新的生物墨水成功打印的3D心臟瓣膜能夠在體內外展現出正確的開合功能，表現出良好的生物相容性和重要的抗凝血特性。該研究可能標志著，未來機械或動物瓣膜相關并發癥將成為過去。
Savoji解釋道：“我的團隊已經證明，由聚乙烯醇、明膠和卡拉膠組成的墨水可用于打印正確打開和關閉的心臟瓣膜，并具有體外和體內生物相容性以及抗血栓形成特性。它們在類似于人體的生理環境中運行良好，無論是成人還是兒童尺寸。”
干細胞和支架
這種生物墨水不僅僅是一種打印材料，它還提供了一種“支架”結構，使干細胞能夠發育和繁榮，最終完全被活組織所取代。這種被稱為組織工程的方法將生物材料和細胞結合在一起來創造活器官，在再生醫學的未來具有巨大的潛力。
對兒科心臟科學的影響
實驗室測試的早期結果表明，這些生物墨水打印的閥門比機械或動物同類產品造成的有害影響更少。重要的是，這些瓣膜有可能與孩子一起成長，從而顯著減少重復手術的需要，這是兒科心臟治療中的常見問題。
Jafari解釋道：“這些結果表明，與目前移植中使用的瓣膜相比，我們的瓣膜可能會降低并發癥的風險。由于這些是仿生人造組織，它們有可能與移植的孩子一起生長，從而限制了重復手術的需要。”
雖然這項研究前景廣闊，但研究人員表示該項目還處于研究階段，計劃在未來幾年通過體內試驗進行研究，才能為全球患有心臟缺陷的兒童帶來新的生命。
這項突破性發現是由蒙特利爾大學醫學助理教授Houman Savoji及其博士生Arman Jafari在CHU圣賈斯汀研究中心實現的，他們成功地找到了一種可用于3D打印功能性心臟瓣膜的方法。
△加拿大研究人員Houman Savoji和Arman Jafari
打印心臟瓣膜的未來
蒙特利爾大學醫學助理教授Homan Savoji詳細介紹了一種由聚乙烯醇、明膠和角叉菜膠組成的獨特生物墨水，可用于打印功能最佳的心臟瓣膜。與機械心臟瓣膜不同，這些生物模擬工程瓣膜具有生長和進化的能力，反映了人體的生物過程。
△Arman Jafari和3D打印心臟瓣膜
使用這一創新的生物墨水成功打印的3D心臟瓣膜能夠在體內外展現出正確的開合功能，表現出良好的生物相容性和重要的抗凝血特性。該研究可能標志著，未來機械或動物瓣膜相關并發癥將成為過去。
Savoji解釋道：“我的團隊已經證明，由聚乙烯醇、明膠和卡拉膠組成的墨水可用于打印正確打開和關閉的心臟瓣膜，并具有體外和體內生物相容性以及抗血栓形成特性。它們在類似于人體的生理環境中運行良好，無論是成人還是兒童尺寸。”
△3D打印的三葉心臟瓣膜模型
干細胞和支架
這種生物墨水不僅僅是一種打印材料，它還提供了一種“支架”結構，使干細胞能夠發育和繁榮，最終完全被活組織所取代。這種被稱為組織工程的方法將生物材料和細胞結合在一起來創造活器官，在再生醫學的未來具有巨大的潛力。
對兒科心臟科學的影響
實驗室測試的早期結果表明，這些生物墨水打印的閥門比機械或動物同類產品造成的有害影響更少。重要的是，這些瓣膜有可能與孩子一起成長，從而顯著減少重復手術的需要，這是兒科心臟治療中的常見問題。
Jafari解釋道：“這些結果表明，與目前移植中使用的瓣膜相比，我們的瓣膜可能會降低并發癥的風險。由于這些是仿生人造組織，它們有可能與移植的孩子一起生長，從而限制了重復手術的需要。”
△該研究結果已發表在《先進功能材料》雜志上，題目為“用于3D打印的PVA/明膠/卡拉膠墨水的配制和評估以及組織工程心臟瓣膜的開發”(傳送門)
雖然這項研究前景廣闊，但研究人員表示該項目還處于研究階段，計劃在未來幾年通過體內試驗進行研究，才能為全球患有心臟缺陷的兒童帶來新的生命。
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