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Los científicos utilizan la impresión tridimensional para desarrollar stents biodegradables modificados para requisitos particulares

La mayoría de la gente ha oído hablar remedio personalizado. ¿Pero cómo sobre los aparatos médicos personalizados?

El Ameer y Cheng Sun de Guillermo de la ingeniería del noroeste han combinado hacia arriba para utilizar la impresión tridimensional para desarrollar los stents flexibles, biodegradables que se modifican para requisitos particulares para la carrocería de un paciente específico.

“Ahora, hacen de un metal y tiene la gran mayoría de stents disponibilidad disponible en diversas tallas,” dijo Ameer, el profesor de la ingeniería biomédica en la escuela de McCormick de la Universidad Northwestern de la ingeniería y al profesor de la cirugía en la Facultad de Medicina de Feinberg. “El médico tiene que conjeturar qué talla del stent es un buen ajuste para mantener el vaso sanguíneo abierto. Pero somos todos diferentes y los resultados son altamente relacionados en experiencia del médico, de modo que no sea una solución óptima.”

Soportado por la asociación americana del corazón, la investigación se publica en línea en las tecnologías de materiales avanzados del gorrón. Roberto van Lith, becario postdoctoral en el laboratorio del Ameer, y panadero de Evan, estudiante de tercer ciclo en el laboratorio de Sun, es co-primeros autores del papel.

Cuando los stents discordantes se mueven en la arteria, pueden fallar final. En estos casos, los médicos tienen que abrir de nuevo de alguna manera el stent cegado o sobrepasarlo con un injerto vascular. Es un proceso costoso y aventurado.

“Hay los casos donde un médico intenta al stent a un paciente, y el ajuste no es bueno,” Ameer dijo. “Pudo haber apremios geométricos en el buque del paciente, tal como una curvatura importante que puede perturbar el flujo de sangre, haciendo stents tradicionales fallar. Esto es especialmente un problema para los pacientes que tienen condiciones que prevengan el uso de los diluentes de la sangre, que se dan común a los pacientes que tienen stents. Imprimiendo un stent que tenga los requisitos geométricos y biológicos exactos del vaso sanguíneo del paciente, preveemos disminuir la probabilidad de estas complicaciones.”

Para crear estos stents modificados para requisitos particulares, el Ameer trabajó con Sun para adaptar una técnica tridimensional de la impresión, llamada micro-estéreo-litografía de la proyección, para fabricar stents usando un polímero desarrollado previamente en el laboratorio del Ameer. La técnica utiliza una resina o un polímero foto-curable líquida para imprimir objetos con la luz. Cuando una configuración de la luz se brilla en el polímero, lo convierte en un macizo que entonces se disloque despacio para curar la capa siguiente del polímero líquido. La tecnología de la impresión permite que las personas fabriquen un stent ese iguala exacto características deseables del diseño.

La técnica tridimensional de la impresión de Sun, conocida como producción líquida contínua micra del interfaz (microCLIP), tiene varias ventajas. Primero, es extremadamente de alta resolución. Con la capacidad de imprimir las características tan pequeñas como 7 micrones, es perfecta para imprimir los stents, que tienen dimensiones muy de malla fina y pueden ser más pequeños de 3 milímetros de diámetro. En segundo lugar, tiene la capacidad de imprimir hasta 100 stents al mismo tiempo, produciendo los métodos de fabricación más rápidamente y potencialmente más barato que tradicionales. Tercero, es rápida, imprimiendo un stent de 4 centímetros en cuestión de minutos.

Aunque los stents actuales se hagan con la malla de alambre del metal, el Ameer utilizó un polímero basado cítrico-ácido desarrollado previamente en su laboratorio. El stent resultante es flexible, biodegradable, y tiene propiedades antioxidantes inherentes. Las drogas se pueden también cargar sobre el polímero y liberar despacio en el sitio de la implantación para perfeccionar el proceso curativo en la pared del vaso sanguíneo. El Ameer ha mostrado previamente que el polímero se puede dirigir para inhibir la formación del coágulo cuando está aplicado a los injertos vasculares. El stent fuerte pero biodegradable permite que ejercite su función mecánica durante la dilatación inicial del buque y que disuelva despacio mientras que el vaso sanguíneo abierto de nuevo se recupera.

“En la teoría, es porque el paciente no tiene dispositivos no nativos del metal de la permanente en la carrocería,” un Ameer más seguro dijo. “Si, por cualquier motivo en el futuro, el cirujano necesita volver hacia adentro a esa situación en el buque, pueden. No hay un stent del metal de la manera.”

Los stents biodegradables actuales se hacen de los plásticos similares a ésos usados para las suturas. No son tan fuertes como malla de alambre y pueden durar que stents del metal para desplegarse completo cuando están desplegados. Para compensar esta debilidad, los stents plásticos son fortalecidos aumentando el espesor de sus riostras en relación con el de un stent del metal. El stent impreso tridimensional del Ameer, sin embargo, se puede fabricar con el perfil más fino de los stents tradicionales del alambre de metal, así que es más compatible con la carrocería.

El Ameer y Sun, profesor adjunto de la ingeniería industrial, se imaginan un proceso futuro por el que las dimensiones del buque de un paciente se obtengan usando las técnicas de proyección de imagen estándar disponibles en los hospitales, y un stent después se imprime en sitio para ajustar exactamente las dimensiones del buque, se empaqueta, y se da al cirujano para la implantación. Después, el Ameer proyecta investigar cuánto tiempo toma para que su stent biodegradable analice y absorba en la carrocería. Sus personas también apuntan investigar diseños innovadores del stent para perfeccionar su funcionamiento a largo plazo.

“No sólo podemos modificar el stent para requisitos particulares para los vasos sanguíneos de un paciente,” él dijo, “solamente podemos crear todos los nuevos tipos de aparatos médicos paciente-específicos que podrían hacer los resultados de procedimientos quirúrgicos mejores que cuáles son hoy.”

Source:

Northwestern University