Znajdź zawartość

Na Politechnice Federalnej w Zurychu opracowano nową metodę wytwarzania plastycznych mikrostruktur, w tym stentów 40-krotnie mniejszych od możliwych do uzyskania za pomocą dotychczasowych technologii. W przyszłości zostaną one wykorzystane np. do rozszerzania zagrażających życiu zwężeń cewek moczowych u płodów. Szwajcarzy podkreślają, że zwężenie cewki moczowej rozwija się u ok. 1 dziecka na 1000, czasem dochodzi do tego jeszcze w łonie matki. Dzisiaj w takiej sytuacji chirurdzy operacyjnie usuwają nieprawidłowy fragment cewki. Bezpieczniej dla nerek byłoby jednak posłużyć się stentem, który poszerzałby krytyczne miejsce jeszcze w czasie życia płodowego. Stenty stosuje się w kardiologii interwencyjnej przy chorobie niedokrwiennej serca. Umieszcza się je wewnątrz naczynia, by przywrócić jego drożność. Struktury układu moczowego płodów są jednak o wiele mniejsze. Ponieważ za pomocą konwencjonalnych metod nie da się uzyskać tak niewielkich rozmiarów, chirurg pediatryczny Gaston De Bernardis z Kantonsspital Aarau poprosił o pomoc specjalistów z Multi-Scale Robotics Lab na Politechnice Federalnej w Zurychu. Zespół opracował nowa metodę produkcyjną, dzięki której udało się uzyskać struktury o średnicy poniżej 100 mikrometrów. Autorzy publikacji z pisma Advanced Materials Technologies nazywają tę technikę pośrednim drukiem 4D (ang. indirect 4-D printing). Jak tłumaczy Carmela De Marco, za pomocą promienia lasera tworzy się trójwymiarową matrycę (negatyw 3D). Następnie wypełnia się ją polimerem z pamięcią kształtu (ang. shape-memory polymer, SMP) i utrwala strukturę za pomocą ultrafioletu. Na końcu matrycę usuwa się za pomocą kąpieli w rozpuszczalniku - stent jest już gotowy. Czwarty wymiar zapewnia pamięć kształtu; nawet gdy materiał zostanie zdeformowany, pamięta, jak wygląda oryginalnie i ogrzany powraca do tej postaci. Polimery z pamięcią kształtu nadają się do leczenia zwężeń cewki moczowej. Skompresowany stent z SMP można by wprowadzić do przewężenia. Po implantacji wracałby on do pierwotnego kształtu, rozszerzając przy okazji zmieniony chorobowo odcinek układu moczowego - wyjaśnia De Bernardis. Podczas eksperymentów zespół De Marco stosował pośredni druk 4D nie tylko do produkcji stentów. W tych samych etapach produkowano też wypełnione magnetycznymi nanocząstkami hydrożelowe helisy. Po umieszczeniu w wirującym polu magnetycznym zaczynały one "pływać", przypominając sztuczne wici bakteryjne. Nim rozpoczną się testy kliniczne na ludziach, które pokażą, czy nowe stenty sprawdzają się w leczeniu wrodzonych wad układu moczowego u dzieci, konieczne są badania na modelach zwierzęcych. Dotychczasowe wyniki są jednak obiecujące. Jesteśmy przekonani, że nasze rezultaty torują drogę rozwojowi nowych narzędzi do chirurgii minimalnie inwazyjnej. « powrót do artykułu