Каталог
Категории

Тканевая инженерия кровеносных сосудов

Коронарное шунтирование, замена склерозированных артерий, анастамозирование – это далеко не весь перечень оперативных вмешательств при которых применяются сосудистые имплантаты. В качестве заменителей используются вены ног самого пациенты или синтетические аналоги.

Уровень нежелательных эффектов высок в обеих группах сосудистых протезов. При использовании синтетических материалов регистрируется высокий уровень тромбозов и инфекции, а структура вен не приспособлена к артериальному давлению. Группа ученых Ганноверского университета, Германия создали устройство, которое поможет решить проблему сосудистых имплантатов. Прибор выращивает точную копию сосуда из стволовых клеток пациента.

Объемную модель будущего имплантата создают на 3D принтере из биологически разлагаемого полимера. Для заселения используются адипогенные стволовые клетки, выделенные из жировой ткани или незрелые эндотелиальные клетки из плазмы крови.

Сам прибор представляет собой вращающий цилиндр. Центральное место в нем занимает небольшая трубка, в которой культивируется кровеносный сосуд, необходимого диаметра и длины. Корпус биологического реактора поступательно вращается для равномерного распределения и роста клеток. Подключенные насосные системы моделируют ток крови и давление окружающих биологических тканей.

Что же важно для формирования нормального нового сосуда? Исследование ангиогенеза плода показало, что наиболее оптимальными условиями для роста новых сосудов является давление в 40 – 60 мм. рт. ст. По мере роста давление периодически повышают, тестируя прочность. Затем определяют сдвиговое напряжение – оптимальное давление, которое способствует объединению клеток в цельную биологическую ткань.

Биологический реактор включает в себя систему подачи питательных веществ и кислорода, а также ряд чувствительных сенсоров контролирует состояние ткани без разгерметизации контейнера.

Сам корпус прибора сделан из полиэфира, через который легко проникает ультразвук. При помощи чувствительного ультразвукового датчика измеряют не только толщину, но и визуализируют внутреннюю структуру. Дополнительное использование допплеровского режима позволяет проанализировать все тонкости тока жидкости в будущем кровеносном сосуде.

Сейчас ученые работают над усовершенствованием методики и максимально адаптации ее к клиническим нуждам.

Рекомендации из статьи
Бренды