Една линия на изследване е успешна да се възпроизведе в лаборатория анатомията на специфични кръвоносни съдове Използвайки изображения на всеки пациент, изображенията се отпечатват на 3D принтер в микроскопски формат. Тези мини-артерии позволяват наблюдение под микроскоп на това как кръвта циркулира и как се образуват съсиреци при контролирани условия.
Методът, разработен от екип в Университета в Сидни, създава остатъци от каротидна артерия след около два часа С помощта на компютърна томография те генерират устройства тип „чип“, които изучават поведението на тромбоцитите и тромбите с ниво на детайлност, което не е възможно да се постигне in vivo. За целта те използват ултрабърз 3D печат и микромоделиране върху стъкло.
Как работи микропечатът върху стъкло
Изследването, публикувано в списанието Разширени материалиБазирана е на техника за бързо микроизработване върху стъклени подложки, която запазва микротопографията на артериалната стена, включително неравности и язви, и възпроизвежда динамиката на потока в микроскопичен мащаб.
Генерират се клинични сканирания потребителски модели които са намалени до приблизително 200-300 микрометра. Този размер позволява провеждането на тестове под микроскоп, въвеждане на кръв или аналози и контролиране на параметрите на налягането и потока, за да се наблюдават ситуации, чието възпроизвеждане в човешкото тяло би било рисковано.
- От изображението до чипа: 3D реконструкция на артерията от компютърната томография на пациента.
- Производство: 3D печат и микроформоване върху стъкло с висока геометрична прецизност.
- Есе: корекции на срязване и опън за симулиране на различни модели на потока.
- Измерване: наблюдение в реално време на тромбоцити и съсиреци под микроскоп.
Какъв е приносът му към изучаването на тромботичния инсулт?
Авторите описват, че сили на триене и напрежението на кръвния поток върху артериалната стена влияе върху движението на тромбоцитите. В области с високо механично напрежение това се наблюдава сред седем до десет пъти повече изместване на тромбоцитите, поведение, свързано с агрегация и образуване на тромби.
Тези открития помагат да се разбере как съдова анатомия и фактори като хипертония или атеросклероза Те могат да благоприятстват образуването на кръвен съсирек на определено място. Платформата отваря вратата към опитайте антикоагуланти или антитромбоцитни лекарства в специфични повторения на всеки пациент вече намаляват, отчасти, зависимостта от животински модели.
Екипът също така се стреми към интеграция с Изкуствен интелект да се създадат дигитални близнаци, които предсказват риска от инсулт и насочват персонализирани терапии. Комбинацията от клинично сканиране, ултрабърз 3D печат и микроскопско наблюдение може да се превърне в... инструмент за подпомагане на клиничните решения ако е валидирано в реални условия.
Важно е да се отбележи, че това е лабораторен разтвор и ще изисква клинично валидиране и стандартизация преди използването му в клиничната практика. Аспекти като вариабилност между пациентите, използваните материали и мащабът на производство ще определят приемането му.
Потенциално въздействие в Испания и Европа
За здравните системи на Испания и ЕвропаПодобна платформа би могла да помогне за профилиране на риска при пациенти със стеноза на каротидната артерия и за по-прецизен избор на лечение. Много болници вече разполагат с такава. усъвършенствано изобразяване (КТ, ЯМР), които биха могли да бъдат интегрирани в този работен процес.
Този подход е в съответствие с европейските инициативи за Хоризонт Европа и персонализирана медицинакакто и с проекти за дигитални близнаци в здравеопазването. Това би могло също да засили сътрудничеството между болници, биоинженерни центрове и медицински технологични компании, специализирани в лаборатория на чип.
Управлението на клинични данни ще изисква гаранции за Поверителност и съответствие с GDPRВ допълнение към ясните процедури за информирано съгласие, ключово ще бъде определянето на оперативно съвместими протоколи и формирането на мултидисциплинарни екипи, които обединяват клиницисти, инженери и експерти по изкуствен интелект.
Успоредно с това, европейският регулаторен път ще изисква солидни доказателства и, където е приложимо, маркировка „CE“ за свързани устройства или софтуер. Реалното въздействие ще зависи от демонстрирането на клинична полезност, рентабилност и лекота на интегриране в ежедневната практика.
Тези „артерии на чип“, базирани на 3D отпечатани кръвоносни съдове Те предлагат обещаващ начин за изучаване на причините за образуването на определени съсиреци и как да се предотвратят, с потенциал за ускоряване на лекарствените изпитвания и преминаване към по-прецизно управление на инсулта в европейски условия.
