Американські вчені знайшли застосування 3D-друку цукром в судинної хірургії

Як нам постійно навіюють, сіль і цукор - це «біла смерть», але дослідники з Університету Небраски в Лінкольні знайшли цукру незаперечно корисне застосування: 3D-друк розчинних стентів для проведення хірургічних операцій на судинах.

 
Над проектом працюють докторанти Азад Мостафаві і Джейкоб Квінт під керівництвом доцента кафедри машинобудування та матеріалознавства Алі Тамайола. Ідея полягає у створенні безпечних і біоразкладних стентів для спрощення хірургічних процедур, зокрема зшивання кровоносних судин. Кінці розрізаної артерії або вени натягуються на кінці стента і з'єднуються, щоб хірург міг спокійно працювати, не турбуючись про ризик зачепити голкою протилежну стінку і затягнути судину.

 

Судячи з усього, пробні стенти друкуються на звичайному настільному FDM 3D-принтері, але з головкою для роботи методом робокастінга, тобто друку псевдопластичні рідини матеріалами аналогічно «шоколадним» 3D-принтерів. Для роботи потрібно в'язка і швидко твердна суміш, в даному випадку комбінація глюкози, сахарози і декстрану.

 

Глюкоза робить матеріал досить липким для схоплювання зі стінками судин, сахароза перешкоджає згортанню крові, а похідний полісахарид глюкози декстран знижує крихкість. Всю це суміш злегка приправляють натрієвою сіллю лимонної кислоти, знову-таки для боротьби зі згортанням. Розчин піддається термічній обробці, і після випаровування більшої частини води виходить густий сироп, придатний для 3D-друку, що застигає в лічені хвилини.

 

До експериментів в клінічних умовах справа ще не дійшла, але лабораторні досліди на штучних артеріях і натуральних свинячих кровоносних судинах вже дають багатообіцяючі результати: п'ятнадцятихвилинні процедури вдалося скоротити до п'яти хвилин, а ще через 4-8 хвилин стенти повністю розчиняються в крові, залишаючи після себе ідеальні шви. 3D-друк стента не займає багато часу і може здійснюватися прямо в операційному залі, з 3D-моделюванням і підгонкою стента під конкретну судину.