人工血管が心臓バイパスの治療成績を改善する可能性(Artificial blood vessels could improve heart bypass outcomes)

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2024-07-25 エディンバラ大学

新しい3D印刷技術を用いて作られた強く柔軟なゲル状チューブは、心臓バイパス手術の結果を改善する可能性があります。これにより、人間や合成の静脈を使った手術が不要になり、傷跡、痛み、感染リスクを減らせます。エディンバラ大学の研究チームは、3Dプリンターと回転スピンドルを使用して水性ゲルから管状移植片を作成し、その後エレクトロスピニング技術で強化しました。これにより、生成された人工血管は天然の血管と同等の強度を持ち、柔軟性も高いです。次の研究段階では、動物および人間での試験が予定されています。この研究は、エディンバラ大学とヘリオットワット大学の共同研究で、Advanced Materials Technologies誌に発表されました。

<関連情報>

押し出し印刷とエレクトロスピニング技術を用いたコンプライアント人工血管の作製 Fabrication of a Compliant Vascular Graft Using Extrusion Printing and Electrospinning Technique

Faraz Fazal, Ferry P.W. Melchels, Andrew McCormack, Andreia F. Silva, Ella-Louise Handley, Nurul Ain Mazlan, Anthony Callanan, Vasileios Koutsos, Norbert Radacsi
Advanced Materials Technologies  Published: 25 July 2024
DOI:https://doi.org/10.1002/admt.202400224

人工血管が心臓バイパスの治療成績を改善する可能性(Artificial blood vessels could improve heart bypass outcomes)

Abstract

Small-diameter vascular grafts having biomechanical properties similar to those of native arteries for the treatment of cardiovascular diseases are still elusive. Here, a hybrid extrusion printing and electrospinning technique is presented in which a layer of electrospun nanofibers is deposited over the printed gelatin-methacryloyl (gelMA) constructs to improve the mechanical performance of gelMA grafts. Various blends of polycaprolactone (PCL) and poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (PLCL) polymer solutions are used to produce electrospun nanofibers. The variation of gelMA concentration is found to have a negligible role in the overall strength of the graft. It is shown that the burst pressure and tensile strength of the fiber-reinforced gelMA constructs are comparable to those of native human arteries. Moreover, the compliance of grafts reinforced by 100% PCL and 75/25% PCL/PLCL nanofibers are found to be similar to human muscular arteries and elastic arteries, respectively. The cytocompatibility assessment shows that gelMA presents a bioactive surface for the endothelial cells to survive and grow. Also, PCL/PLCL electrospun nanofibers offer cellular metabolic activity in the same order of magnitude as observed in the control. Therefore, this hybrid technique opens up new possibilities for the fabrication of tubular constructs in tissue engineering.

生物工学一般
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