University of Edinburgh entwickelt 3D-gedruckte Blutgefäße

Starke, flexible, gelartige Schläuche, die mit einer neuartigen 3D-Drucktechnologie hergestellt wurden, könnten die Ergebnisse für Herzbypass-Patienten verbessern, indem sie die menschlichen und synthetischen Venen ersetzen, die derzeit in der Chirurgie verwendet werden, um den Blutfluss umzuleiten.

Ein Team von Forschern unter der Leitung der School of Engineering der Universität Edinburgh nutzte einen zweistufigen Prozess zur Herstellung dieser Röhren. Zunächst wurde ein rotierendes Spindelsystem in einen 3D-Drucker integriert, um röhrenförmige Transplantate aus einem wasserbasierten Gel zu drucken. Anschließend wurde das gedruckte Transplantat durch einen Prozess namens Elektrospinning verstärkt, bei dem eine hohe Spannung verwendet wird, um sehr dünne Nanofasern zu ziehen und das künstliche Blutgefäß mit biologisch abbaubaren Polyestermolekülen zu beschichten. Tests zeigten, dass die resultierenden Produkte ebenso stark wie natürliche Blutgefäße sind.

„Unsere Hybridtechnik eröffnet neue und aufregende Möglichkeiten für die Herstellung röhrenförmiger Konstrukte in der Gewebezüchtung“, so Dr. Faraz Fazal Leitende Autorin, School of Engineering, University of Edinburgh.

Die Flexibilität der 3D-gedruckten Transplantate, die in Dicken von 1 bis 40 mm Durchmesser hergestellt werden können, ermöglicht eine einfache Integration in den menschlichen Körper. Der nächste Schritt der Studie umfasst die Erforschung der Verwendung der Blutgefäße in Tierversuchen, in Zusammenarbeit mit dem Roslin Institute der Universität Edinburgh, gefolgt von Versuchen am Menschen. Die Forschungsergebnisse, die in Advanced Materials Technologies veröffentlicht wurden, wurden in Zusammenarbeit mit der Heriot-Watt University durchgeführt.

„Die Ergebnisse unserer Forschung sind eine Antwort auf eine seit langem bestehende Herausforderung im Bereich des vaskulären Tissue-Engineerings – die Herstellung eines Kanals, der ähnliche biomechanische Eigenschaften wie menschliche Venen aufweist. „Mit fortgesetzter Unterstützung und Zusammenarbeit könnte die Vision von verbesserten Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen Wirklichkeit werden“, so Dr. Norbert Radacsi Prüfungsleiter, School of Engineering, Universität Edinburgh.

Diese innovative Technologie zeigt das Potenzial des 3D-Drucks in der medizinischen Forschung und könnte langfristig die Standards in der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen revolutionieren.