- Revoluční 3D tisk otevírá nové možnosti léčby srdečních onemocnění
- Speciální náplast z 3D tisku usnadní regeneraci poškozené srdeční tkáně
- Nová metoda zlepšuje mechanické vlastnosti hydrogelů a elastomerů, což vede k vyšší pevnosti a houževnatosti náplasti
Srdce a klouby jsou klíčovými součástmi lidského těla, ale mají jednu zásadní nevýhodu – jejich schopnost se obnovit po poškození je velmi omezená. S postupem věku, nemocemi nebo zraněními se tyto tkáně stávají náchylnými k poškození, které tělo samo nedokáže opravit. Tradiční metody léčby často vyžadují invazivní chirurgické zákroky, které s sebou nesou rizika a dlouhé doby rekonvalescence. V této souvislosti přichází na scénu srdeční náplast vyvinutá pomocí pokročilého 3D tisku.
Nová éra v 3D tisku, technologie CLEAR
Vývoj tohoto nového materiálu, který funguje jako „srdeční náplast“, je výsledkem spolupráce mezi vědci z University of Colorado Boulder a University of Pennsylvania. Klíčovou technologií, která stojí za tímto inovativním materiálem, je metoda 3D tisku s názvem Continuous-curing after Light Exposure Aided by Redox initiation (CLEAR). Tato metoda umožňuje výrobu materiálů, které mají jedinečné kombinace vlastností – jsou pružné, pevné a přizpůsobivé, což je nezbytné pro lékařské aplikace.
3D tisk jako technologie již prokázal svou hodnotu v různých odvětvích, ale jeho použití v medicíně čelí specifickým výzvám. Hydrogely, které jsou často používány pro tvorbu umělých tkání, mají obvykle nízkou pevnost a nedostatečnou pružnost, což omezuje jejich aplikace v prostředí těla, kde jsou tkáně neustále v pohybu, jako je například srdce nebo klouby. Metoda CLEAR překonává tyto problémy tím, že vytváří struktury, které napodobují přírodní tkáně a jsou dostatečně odolné pro dlouhodobé použití.
Metoda umožňuje tisk složitých tvarů a multimateriálových struktur s vysokým rozlišením. Srdeční náplast je v podstatě materiál, který se hladce integruje s existující tělní tkání. Funguje jako obvaz, který přilne k povrchu poškozené oblasti, ale místo toho, aby pouze kryl ránu, aktivně podporuje regeneraci a opravu tkáně. Tento materiál je vyroben pomocí speciálního 3D tisku, kde jsou jednotlivé vrstvy tištěny s extrémní přesností, což umožňuje vytvoření materiálu, který má optimální vlastnosti pro specifické potřeby pacienta.
Materiály vytvořené metodou CLEAR jsou výsledkem propletení dlouhých molekul, což jim dodává vysokou pevnost a pružnost. Jednou z nejslibnějších aplikací této technologie je její využití pro opravu poškozených srdečních tkání. Srdeční náplast by mohla být použita k léčbě různých kardiovaskulárních onemocnění, která vedou k poškození srdeční svaloviny, jako je například infarkt. Tradiční léčebné postupy zahrnují použití stentů, bypassů, nebo dokonce transplantací srdce, což jsou invazivní a nákladné procedury. Srdeční náplast by mohla představovat méně invazivní alternativu, která by byla nejen šetrnější, ale také efektivnější, protože podporuje přirozenou regeneraci tkání.
Kromě srdečních aplikací má tento materiál obrovský potenciál i v jiných oblastech medicíny. Například by mohl být použit k opravě poškozených chrupavek v kloubech, kde by jeho pružnost a pevnost pomohly obnovit funkčnost kloubů a zmírnit bolest. Dále by mohl být využit k stabilizaci vyhřezlých plotének v páteři nebo k chirurgickému uzavírání ran bez potřeby tradičních stehů, což by výrazně urychlilo hojení a snížilo riziko infekcí.
