科學(xué)家開發(fā)出治療冠狀動脈疾病的3D打印定制血管方法

　　近日，底特律韋恩州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種用于創(chuàng)建可定制血管的3D打印方法。“環(huán)堆疊方法”是治療冠狀動脈疾病的新方法。

　　據(jù)了解，在世界各地，心臟病是男性和女性死亡的主要原因。所以，針對心臟病的治療和預(yù)防措施的發(fā)展是科學(xué)家的首要任務(wù)，而這對于科學(xué)家嘗試如何實現(xiàn)這些目標幾乎是沒有任何限制的。例如，底特律韋恩州立大學(xué)開發(fā)的一種新的醫(yī)療技術(shù)，嘗試以新的和不尋常的方式解決心臟病：3D打印機。

　　由Mai Lam博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種使用3D打印機來設(shè)計可擴展和可定制的血管移植物的方法，這一突破可能導(dǎo)致新的和改進的治療冠狀動脈疾病的方法。Mai Lam博士是韋恩州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系和WSU醫(yī)學(xué)院心血管研究所助理教授。　冠狀動脈疾病發(fā)生在冠狀動脈內(nèi)斑塊形成時，會隨著時間的推移減弱心肌，并可能導(dǎo)致心力衰竭和心律失常。該疾病的最佳治療方式之一是收集病人的血管進行旁路手術(shù)。然而，這種技術(shù)存在一定的缺陷。一方面，確定患者可能需要旁路手術(shù)，明顯暗示患者已經(jīng)患病，這意味著他們的血管往往不能用于收集。即使是這樣，供體常常會造成額外的傷害，也可能導(dǎo)致感染。

　　Lam和她的團隊開發(fā)了一種新的3D打印方法，據(jù)稱可以創(chuàng)建可用于安全治療心臟病的新型健康血管。這種被稱為“環(huán)堆疊方法”的技術(shù)將允許醫(yī)療專業(yè)人員在兩到三周的時間內(nèi)創(chuàng)建各種尺寸的移植物。

　　該技術(shù)以移植物的組裝方式得名。在環(huán)堆疊方法中，可以使用兩個3D打印“指南”創(chuàng)建所需細胞類型的組織環(huán)：3D打印的中心柱和3D打印的外殼，前者控制管腔的直徑(環(huán)的中心的孔)，后者規(guī)定容器壁厚(環(huán)本身的厚度)。然后，3D打印組織根據(jù)導(dǎo)板將其自身形成為環(huán)，并且這些環(huán)可以被堆疊以產(chǎn)生模擬血管的天然形式的管狀結(jié)構(gòu)。

　　研究人員使用MakerBot Replicator Mini 3D打印機在為Blender設(shè)計3D模型之后，創(chuàng)建了3D打印指南。然后使用PLA 3D打印引導(dǎo)件，最后在乙醇溶液中浸泡30分鐘使其無菌。

　　Lam博士說：“韋恩州立大學(xué)研究團隊開發(fā)的血管移植手術(shù)方法可能會對冠心病的治療方式產(chǎn)生深刻的影響。鑒于這種方法在治療全球主要死亡原因方面可能產(chǎn)生的潛在影響，我們選擇在JoVE Video Journal發(fā)布我們的實驗結(jié)果，以便世界各地的臨床醫(yī)生能夠訪問詳細說明以及觀看這一重要技術(shù)的視頻演示。”

　　據(jù)悉，JoVE Video Journal是世界上第一個同行評議的科學(xué)視頻期刊。