Kardiyovasküler Hastalıklar Kuzey Amerika’da Ölümün Önde Gelen Nedenlerinden – 3D Baskı Bunu Değiştirebilir.

Kalp ve damar hastalıkları dünya çapında her yıl milyonlarca ölüme yol açıyor. Araştırmacılar, baypas ameliyatlarında kullanılabilecek yapay damarların geliştirilmesi için yeni bir yöntem sundu. Bu laboratuvar çalışması umut verici olsa da hastalarda etkinliği henüz gösterilmiş değil.

Kardiyovasküler Hastalıklar – İstatistikler

Kalp ve damar hastalıkları ABD’de ve dünya genelinde önemli ölüm nedenleri arasındadır. Beslenme, tütün, alkol, hava kirliliği ve başka etkenler riski etkileyebilir. Her risk etkeni tek başına kesin olarak hastalık gelişeceği anlamına gelmez.

Kardiyovasküler Hastalıkların Günümüzde Tedavisi

Baypas ameliyatı, tıkalı veya daralmış bölümün çevresinden kan akışına yeni bir yol sağlar. Bunun için hastanın kendi damarı ya da uygun bir damar grefti kullanılabilir; işlem her zaman yapay toplardamar yerleştirilmesi değildir.

Doğal damarların mekanik özelliklerini taklit eden greftler geliştirmek uzun süredir araştırılıyor. Ekstrüzyon tabanlı baskı ve hidrojeller, tüp biçimli yapılar oluşturmayı sağlıyor; ancak dayanım ve uzun süreli biyolojik uyum açısından sınırlamalar bulunuyor.

Yetersiz mekanik dayanım ve şeklin korunamaması, basılı greftlerin geliştirilmesindeki zorluklar arasında. Araştırmacılar, lif takviyesiyle bu özellikleri iyileştirmeyi amaçladı.

Çalışma Detayları

“Ekstrüzyon baskı ve elektro-eğirme tekniğiyle esnek bir damar greftinin üretimi” başlıklı çalışma, küçük çaplı yapay damarların mekanik özelliklerini geliştirmeye odaklandı.

Elektro-eğirme tekniği

Yöntem, basılmış jelatin metakriloil (GelMA) tüplerin üzerine elektro-eğirme yoluyla nanolif tabakası ekliyor. Yüksek gerilim, polimer çözeltisinden ince lifler çekilmesini sağlıyor. Elektro-eğirme başlı başına yeni değil; çalışma bunu baskıyla birleştiren düzeni inceliyor.

Kaynak – Advanced Materials Technologies

Döner bir mil üzerine baskı yapılarak duvar kalınlığı kontrol edilen tüpler oluşturuldu. Önceden ısıtılmış GelMA, ekstrüzyon başlığından verildi; lif takviyesi doğal dokunun hücre dışı matriksine benzer yapısal destek sağlamayı amaçladı.

Deney düzeninde mil dakikada 20 devirle döndürüldü ve hidrojel 18 G konik uçtan dakikada 0,22 mL hızla verildi. GelMA, jelatinin metakriloil gruplarıyla değiştirilmesiyle hazırlanır. Fosfat tamponlu salin gibi çözeltiler ortamı düzenler; ışıkla sertleşme, uygun fotobaşlatıcı ve çapraz bağlanma koşullarına bağlıdır.

Nano Lifler

GelMA yapıya, polikaprolakton (PCL) ve poli(L-laktid-ko-ε-kaprolakton) (PLCL) çözeltilerinden üretilen nanolifler eklendi. Amaç mekanik destek sağlamaktı; bu lifler canlı insan kas lifleriyle aynı değildir.

Yeni Yöntemlerin Testi

Araştırmacılar malzemenin akış davranışını ve greftlerin mekanik özelliklerini çeşitli deneylerle değerlendirdi. Reolojik ölçümlerde 40 mm paralel plaka geometrisine sahip Kinexus Ultra+ reometresi kullanıldı.

Patlama Basıncı

Patlama basıncı, greftin basınç altında yırtılmadan dayanabileceği sınırı değerlendirmek için ölçüldü. Bu tür laboratuvar testleri, bir greftin klinik ortamda uzun süre güvenle çalışacağını tek başına kanıtlamaz.

Çekme Dayanımı

Çevresel ve uzunlamasına çekme deneyleri, lif takviyesinin yapıya etkisini incelemek için kullanıldı. Sonuçlar, takviyeli yapıların mekanik özelliklerinde iyileşme olduğunu gösterdi.

Sitotoksisite testi

Hücreler üzerindeki toksik etkiler de incelendi. Bu deneyler biyouyumluluk değerlendirmesine katkı sağlar; ancak bağışıklık reddini, pıhtılaşmayı veya hastalarda uzun vadeli güvenliği tek başına belirlemez.

Test Sonuçları – Kardiyovasküler Hastalıklar

Laboratuvar sonuçları, bazı mekanik özelliklerin doğal damarlarınkiyle karşılaştırılabilir olduğunu gösterdi. Temmuz 2024 duyurusuna göre sonraki aşama hayvan çalışmaları, ardından insan deneyleriydi. Klinik yarar henüz gösterilmemişti.

Kardiyovasküler Hastalıklar Çalışmasının Faydaları

Yeterli dayanım ve biyolojik uyum sağlanabilirse basılı greftler, damar cerrahisinde yeni seçenekler sunabilir. Hastaların kendi damarlarının çıkarılmasına duyulan ihtiyacın azalması olası bir yarardır.

Düşük Maliyetler

Baskı yöntemi üretimde tutarlılık ve maliyet açısından potansiyel avantajlar sunabilir. Ancak çalışma, tedavinin hastalar için daha ucuz olduğunu veya ameliyat sonuçlarını iyileştirdiğini henüz kanıtlamadı.

Küçük Çaplı Vasküler Greftler

Küçük çaplı greftlerde mekanik dayanım ve açıklığın korunması özellikle önemlidir. Lif takviyesi bu sorunları ele almayı amaçlıyor. Üretim hızı ve klinik başarının ayrıca değerlendirilmesi gerekiyor.

Daha Uzun Greft

Yöntem farklı boyutlarda tüp yapılar üretmeye olanak sağlıyor. Daha uzun greftlerde dayanım, bükülme, pıhtılaşma ve kan akışı gibi etkenler önemini koruyor. Lif takviyesi bütün bu sorunları otomatik olarak ortadan kaldırmıyor.

Kardiyovasküler Hastalıklar Araştırmacıları

Çalışma, Edinburgh Üniversitesi Mühendislik Okulu öncülüğünde ve Heriot-Watt Üniversitesi işbirliğiyle yürütüldü. Baş yazar Faraz Fazal’dı. Katkıda bulunan araştırmacılar arasında Ferry P. W. Melchels, Andrew McCormack, Andreia F. Silva, Ella-Louise Handley, Nurul Ain Mazlan, Anthony Callanan, Vasileios Koutsos ve Norbert Radacsi yer aldı. Roslin Enstitüsü ile hayvan çalışmalarına geçilmesi planlanıyordu.

Kardiyovasküler Hastalıklar Çalışmasından Yararlanabilecek Şirketler

Damar greftlerindeki ilerlemeler tıbbi cihaz sektörünü etkileyebilir. Aşağıdaki şirketler ilgili alanlarda faaliyet gösteriyor; bu araştırmayı kullandıkları veya bundan gelir elde edecekleri gösterilmiş değil.

1. Abbott Laboratories

ABT Fiyat Grafiği

Abbott Laboratories (ABT ) 1888’de kurulmuş bir sağlık teknolojileri şirketidir. Ürünleri arasında stentler, kalp kapakları ve başka implant edilebilir cihazlar bulunur.

Şirket dünya çapında faaliyet gösterir ve çok sayıda pazarda ürün sunar. Kalp ve damar cihazları önemli iş alanlarından biridir. Gelecekteki büyüme, ürün performansı, rekabet, düzenleyici süreçler ve maliyetlere bağlıdır.

Abbott, 2024’ün ikinci çeyreğinde yaklaşık 10,4 milyar dolar satış bildirdi. Yıllık ve dönemsel gelirler birbirine karıştırılmamalıdır. Şirketin cihaz portföyü, hisselerinin her yatırımcı için uygun veya getirilerinin garantili olduğu anlamına gelmez.

2. Boston Scientific Corporation

BSX Fiyat Grafiği

Boston Scientific Corporation (BSX ) 1979’da Massachusetts’te kuruldu. Kalp ve damar cihazları arasında stentler, kalp pilleri ve implant edilebilir defibrilatörler bulunur. Şirket sürdürülebilirlik ve işletme verimliliği alanlarında da girişimlerde bulunmuştur. Endekslerde yer almak veya yeniden yapılanmak, gelecekteki hisse performansını tek başına belirlemez.

Sağlıkta 3D Yazıcıların Geleceği

Hibrit baskı yöntemleri daha erişilebilir sağlık çözümlerine katkı sağlayabilir. Bunun için güvenlik, etkinlik, üretim kalitesi ve maliyetlerin doğrulanması gerekiyor. Sağlık alanında başka 3D baskı araştırmaları da yürütülüyor.

3D Baskılı İlaçlar

Araştırmacılar, basılı ilaçların dozunu ve kalitesini üretim sırasında değerlendirecek yöntemler geliştiriyor. Bu, gelecekte üretimi kolaylaştırabilir; ancak çalışma milyonlarca hayatın kurtarıldığını veya uzak bölgelerde rutin kullanımın başladığını göstermiyor.

3D Baskılı Organlar

İlaç araştırmalarında kullanılan 3D “çip üzerinde vücut” sistemleri, dokuların bazı özelliklerini taklit ederek deney yapılmasını sağlar. Bunlar bütün bir insan vücudunun veya nakledilebilir organın eşdeğeri değildir.

Beyin Dokusu Baskısı

Biyobaskı, canlı dokuların bazı özelliklerini laboratuvarda yeniden oluşturmayı amaçlıyor. Beyin dokusu araştırmalarında yumuşak jeller, nöronların büyümesine ve bağlantı kurmasına yardımcı olabilir. Böyle bir model, çalışan bir beynin veya klinik tedavinin bütünüyle yeniden yaratıldığı anlamına gelmez.

3D Baskı Kardiyovasküler Hastalığı Olan Hastalara Yardımcı Olabilir

Daha dayanıklı damar greftleri geliştirmek, kalp ve damar cerrahisi için umut verici bir araştırma yönü. Bu çalışmanın hastalara yarar sağlayıp sağlamadığı, hayvan ve insan çalışmalarında değerlendirilmelidir.

Diğer 3D baskı projelerini inceleyin.