В СамГМУ разрабатывают 3D-печатный бионический клапан сердца

Студент Самарского государственного медицинского университета Шамиль Гайсин реализует проект TrueValve по разработке бионического клапана сердца. Проект основан на персонифицированном подходе и в перспективе сможет снизить зависимость отечественной сердечно-сосудистой хирургии от импортной продукции. Разработка шестикурсника одержала победу в акселерационной программе СамГМУ MedUp.

В мире ежегодно рождаются около полутора миллионов детей с врожденными пороками сердца, а частота развития приобретенных пороков достигает шестидесяти случаев на сто тысяч детского и подросткового населения. Лечение таких патологий заключается в хирургической замене поврежденных клапанов искусственными или биологическими аналогами, в тяжелых и запущенных случаях выполняют пересадку донорского сердца.

В настоящее время искусственные клапанные заменители на российском рынке представлены преимущественно зарубежными продуктами, поэтому в последние годы отмечается нестабильность поставок. Проект TrueValve сможет предложить доступный и полноценный аналог клапана, превосходящий по качеству привычные искусственные протезы иностранного производства, а также биологические клапаны из обработанных поствитальных тканей, которые имеют ограниченный запас механической прочности и могут обладать токсическим действием, сообщает пресс-служба СамГМУ.

«Проект нацелен на устранение недостатков существующих аналогов, снижение зависимости отечественной сердечно-сосудистой хирургии от импортной продукции с одной стороны и развитие биотехнологий вкупе с персонифицированным подходом — с другой», — рассказал наставником студента, профессор кафедры факультетской педиатрии СамГМУ Сергей Шорохов.

Проект предполагает, что клапаны TrueValve будут изготавливаться индивидуально для каждого пациента по данным компьютерной и магнитно-резонансной томографии из биосовместимых материалов с помощью технологии 3D-биопечати. В них будут устранены многие недостатки клапанных заменителей для пациентов любых возрастных категорий в плане персонификации, иммуногенности и токсичности.

После имплантации клапаны TrueValve смогут биотрансформироваться — встраиваться в сердце и вырастать вместе с пациентом. Это позволит решить проблему замены искусственных клапанов по мере роста маленьких пациентов.

«Подобные разработки идут и в США, в частности в Миннесотском университете, однако наши коллеги используют несколько иной подход к изготовлению, а именно магнитную биофабрикацию конструкции клапана из клеточных сфероидов с последующим удалением клеток. При этом снижается точность изготовления конструкции и сохраняется риск иммунных реакций», — пояснил кардиохирург Игорь Козин.

Проект включает работы с 3D-моделями в форматах DICOM и STL с проведением симуляционных испытаний, селекцию биоматериалов, отработку техпроцессов изготовления прототипов и шаблонных тканеинженерных конструкций, механические и функциональные испытания изделий. Затем предстоят доклинические исследования с использованием живых клеток и лабораторных животных, после этого начнутся клинические испытания.

«На этом этапе наша работа выходит за рамки простого проекта. Возможно, она будет реализована в рамках программ развития профильных направлений здравоохранения, новых федеральных и даже международных грантов», — рассказал Шамиль Гайсин.

В изготовлении клапанов планируется использовать исключительно отечественные биоматериалы, технологии и промышленные мощности. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.