ISSN Print 2713-2757    ISSN Online 2713-2765
SCIENTIFIC AND PRACTICAL REVIEWED JOURNAL OF FMBA OF RUSSIA

Our news

2021-02-22
Технологии 3D биопечати - новый инструмент для хирургов

Профессор биомедицинской инженерии Адам Файнберг и его команда из университета Питтсбурга (США), используя технику Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), создали первую полноразмерную трехмерную модель человеческого сердца посредством биопечати.

  Модель, созданная на основе данных МРТ пациента с использованием специально построенного трехмерного принтера, реалистично имитирует эластичность сердечной ткани и её швы. Нынешняя веха представляет собой кульминацию двухлетних исследований, которые открывают как немедленные перспективы для хирургов и клиницистов, так и долгосрочные последствия для будущих исследований биоинженерных органов.

Техника трехмерной биопечати FRESH была изобретена в лаборатории Файнберга, в ответ на неудовлетворенный спрос на 3D мягкие полимеры, которым недостает жесткости, чтобы стоять без опоры. При 3D печати FRESH используется игла для введения биочернил в ванну с мягким гидрогелем, которая поддерживает объект во время печати. После завершения простое нагревание заставляет гидрогель расплавляться, оставляя только трехмерный напечатанный объект. Хотя лаборатория Файнберга доказала, как универсальность, так и надежность техники FRESH, основным препятствием на пути к достижению этой вехи была печать полноразмерного человеческого сердца. Это потребовало создания нового трехмерного принтера, специально предназначенного для размещения ванны с гелевой подложкой, достаточно большой для печати желаемого размера, а также внесения незначительных изменений в программное обеспечение для поддержания скорости и точности печати.

В крупных больницах часто имеются возможности для трехмерной печати моделей тела пациента с целью обучения и планирования фактического вмешательства, однако эти ткани и органы изготавливаются только из твердого пластика или резины. Сердце, напечатанное командой Файнберга сделано из мягкого природного полимера - альгината, что придает ему свойства, аналогичные свойствам настоящей сердечной ткани. Технология позволяет хирургам создавать модели, которые можно резать, накладывать швы и манипулировать ими, как реальным сердцем. Ближайшая цель Файнберга - начать работу с хирургами и клиницистами по тонкой наладке техники и обеспечению ее готовности к работе в больнице.

Созданная модель позволяет не только визуально планировать, но и получать реальную клиническую практику.