człowiek
Autor: Tanya Lewis | dodano: 2021-03-05
Tętniak na laboratoryjnym stole

Fot. ELISA WASSON Lawrence Livermore Laboratory

Naukowcy używają drukowanego modelu 3D rozdymającego się naczynia krwionośnego.

Tętniaki mózgu, które mogą występować nawet u jednej na 50 osób, powstają wtedy, kiedy ściany naczynia krwionośnego ulegają osłabieniu i uwypukleniu, tworząc warunki sprzyjające potencjalnie śmiertelnemu pęknięciu. Naukowcy stworzyli teraz w laboratorium drukowany model 3D tętniaka, po czym przeprowadzili na nim operację: wprowadzili do niego element, który go uszczelnił i zapobiegł jego pęknięciu. Takie modele mogą odzwierciedlać naczynia krwionośne poszczególnych pacjentów, pozwalając lekarzom wypróbowywać różne metody leczenia, w celu znalezienia najlepszego rozwiązania.

W celu leczenia tętniaków neurochirurdzy czasami przeprowadzają operacje, w których na rozdymające się naczynie krwionośne zakładają metalowy klips, zapobiegający gromadzeniu się krwi. Mniej inwazyjną metodą jest wprowadzenie do tętniaka z użyciem cewnika małych metalowych sprężynek, które powodują powstanie skrzepliny krwi, zamykającej naczynie. Większość rozwiązań terapeutycznych testuje się na zwierzętach, ale ich naczynia krwionośne nie odpowiadają w pełni ludzkim. A dotychczasowe tętniaki badane w warunkach laboratoryjnych nie były w stanie odzwierciedlić właściwości żywego naczynia krwionośnego. „Pomyśleliśmy, że może istnieje lepszy sposób na badanie narzędzi terapeutycznych” – mówi Lindy Jang, doktorantka w dziedzinie inżynierii biomedycznej z Texas A&M University, która kierowała nowym badaniem, opisanym w Biofabrication.

Jang i jej współpracownicy wydrukowali model 3D struktury tętniaka, wykorzystując żel na bazie wody, po czym pokryli go ludzkimi komórkami wyściełającymi naczynia krwionośne w mózgu. Później przeprowadzili na tym tętniaku operację, wprowadzając w wybrzuszone naczynie platynowe sprężynki. Następnie wypełnili naczynie krwionośne osoczem (płynnym składnikiem krwi), które uformowało skrzeplinę, odcinając wybrzuszenie.

„Staramy się uporządkować metody leczenia tętniaków i wyeliminować spekulacje – mówi William „Rick” Hynes, współautor badania i inżynier zajmujący się badaniami z zastosowaniem biofabrykacji z Lawrence Livermore National Laboratory, który przeprowadzał zabieg chirurgiczny. – Naszym celem jest wykorzystywanie tych produktów do walidacji modeli, tak aby ktoś mógł wykonać badanie obrazowe 3D, odtworzyć symulację, a następnie uruchomić przepływ [krwi] i stwierdzić, czy dany tętniak wymaga leczenia, czy należy go pozostawić bez ingerencji”.

„Myślę, że to naprawdę ważne” – mówi na temat nowego modelu Matthew Gounis, inżynier biomedyczny z University of Massachusetts Medical School. Inne grupy opracowywały modele tętniaków, ale ten jest wyjątkowo interesujący, ponieważ lepiej odzwierciedla ludzkie naczynie krwionośne dzięki włączeniu żywych komórek, mówi Gounis, który nie brał udziału w tym nowym badaniu. Chirurdzy mogliby ćwiczyć na takich modelach, zanim zaczną operację u żywego pacjenta, mówi. „Jeśli trafi nam się wyjątkowo trudny przypadek, możemy wykonać wydruk i na nim przećwiczyć, zanim zajmiemy się pacjentem, wykorzystując jego budowę anatomiczną”.  

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 03/2021 »
Drukuj »
Aktualne numery
09/2021
10/2020 - specjalny
Kalendarium
Wrzesień
19
W 1982 r.  - pierwsze znane użycie emotikonów :-) i :-(
Warto przeczytać
Czy wiesz, że Tadeusz Kościuszko wciąż się zakochiwał, nieszczęśliwie lokując swoje uczucia? Do czego posuwała się żona i muza Jana Matejki, by zmusić go do ulegania swoim zadziwiającym zachciankom? Dlaczego w krakowskim klasztorze karmelitanek więziono nieszczęsną Barbarę Ubryk?

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Tanya Lewis | dodano: 2021-03-05
Tętniak na laboratoryjnym stole

Fot. ELISA WASSON Lawrence Livermore Laboratory

Naukowcy używają drukowanego modelu 3D rozdymającego się naczynia krwionośnego.

Tętniaki mózgu, które mogą występować nawet u jednej na 50 osób, powstają wtedy, kiedy ściany naczynia krwionośnego ulegają osłabieniu i uwypukleniu, tworząc warunki sprzyjające potencjalnie śmiertelnemu pęknięciu. Naukowcy stworzyli teraz w laboratorium drukowany model 3D tętniaka, po czym przeprowadzili na nim operację: wprowadzili do niego element, który go uszczelnił i zapobiegł jego pęknięciu. Takie modele mogą odzwierciedlać naczynia krwionośne poszczególnych pacjentów, pozwalając lekarzom wypróbowywać różne metody leczenia, w celu znalezienia najlepszego rozwiązania.

W celu leczenia tętniaków neurochirurdzy czasami przeprowadzają operacje, w których na rozdymające się naczynie krwionośne zakładają metalowy klips, zapobiegający gromadzeniu się krwi. Mniej inwazyjną metodą jest wprowadzenie do tętniaka z użyciem cewnika małych metalowych sprężynek, które powodują powstanie skrzepliny krwi, zamykającej naczynie. Większość rozwiązań terapeutycznych testuje się na zwierzętach, ale ich naczynia krwionośne nie odpowiadają w pełni ludzkim. A dotychczasowe tętniaki badane w warunkach laboratoryjnych nie były w stanie odzwierciedlić właściwości żywego naczynia krwionośnego. „Pomyśleliśmy, że może istnieje lepszy sposób na badanie narzędzi terapeutycznych” – mówi Lindy Jang, doktorantka w dziedzinie inżynierii biomedycznej z Texas A&M University, która kierowała nowym badaniem, opisanym w Biofabrication.

Jang i jej współpracownicy wydrukowali model 3D struktury tętniaka, wykorzystując żel na bazie wody, po czym pokryli go ludzkimi komórkami wyściełającymi naczynia krwionośne w mózgu. Później przeprowadzili na tym tętniaku operację, wprowadzając w wybrzuszone naczynie platynowe sprężynki. Następnie wypełnili naczynie krwionośne osoczem (płynnym składnikiem krwi), które uformowało skrzeplinę, odcinając wybrzuszenie.

„Staramy się uporządkować metody leczenia tętniaków i wyeliminować spekulacje – mówi William „Rick” Hynes, współautor badania i inżynier zajmujący się badaniami z zastosowaniem biofabrykacji z Lawrence Livermore National Laboratory, który przeprowadzał zabieg chirurgiczny. – Naszym celem jest wykorzystywanie tych produktów do walidacji modeli, tak aby ktoś mógł wykonać badanie obrazowe 3D, odtworzyć symulację, a następnie uruchomić przepływ [krwi] i stwierdzić, czy dany tętniak wymaga leczenia, czy należy go pozostawić bez ingerencji”.

„Myślę, że to naprawdę ważne” – mówi na temat nowego modelu Matthew Gounis, inżynier biomedyczny z University of Massachusetts Medical School. Inne grupy opracowywały modele tętniaków, ale ten jest wyjątkowo interesujący, ponieważ lepiej odzwierciedla ludzkie naczynie krwionośne dzięki włączeniu żywych komórek, mówi Gounis, który nie brał udziału w tym nowym badaniu. Chirurdzy mogliby ćwiczyć na takich modelach, zanim zaczną operację u żywego pacjenta, mówi. „Jeśli trafi nam się wyjątkowo trudny przypadek, możemy wykonać wydruk i na nim przećwiczyć, zanim zajmiemy się pacjentem, wykorzystując jego budowę anatomiczną”.