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尿道狭窄有了新办法!科学家发明4D打印胎儿尿道支架

15: 12: 健康

文/周一川编辑/干竹

健康] 健康]千名儿童中的一人可能有尿道狭窄。尿道狭窄可以防止儿童排尿,危害肾脏健康甚至生命安全。根据News-medical 8月9日的一份报告,该杂志发表的一项研究《材料科技进展》介绍了一种非常小的“4D打印”支架,有望解决这个问题。

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究员Carmela De Marco表示,患有尿道狭窄的儿童可能会导致尿液在膀胱中积聚,有些儿童甚至在胎儿期间也会尿道狭窄。在过去,外科医生需要手术切除狭窄的尿道,然后缝合尿道切口以恢复排尿。

如果将该技术应用于临床,医生可以通过植入支架来扩大尿道狭窄,并且治疗对儿童的危害要小得多。众所周知,支架技术已被用于治疗动脉闭塞,该技术的临床应用非常成熟。在成人中,尿道支架也被用于治疗由良性前列腺增生或泌尿外科手术引起的排尿困难。然而,相反,婴儿,尤其是胎儿的尿道,要窄得多,并且不可能通过常规方法生产这种小尺寸的支架。

位于苏黎世联邦理工学院的多尺度机器人实验室正在开发一种生产直径小于100微米的精细结构的新方法。 De Marco表示,目前的实验室已经使用该技术制造出世界上最小的支架,比迄今为止最小的支架小40倍,可称为“4D打印”支架。

研究人员利用激光束的热量将三维模板(3D阴性)切割成可溶解的微模型层。接下来,他们用形状记忆聚合物填充背板,并用紫外光设置结构。最后,他们将模板溶解在溶剂中以完成三维支架。

不同形状的支架图,单位为毫米(a),微米(b-f)

支架的形状记忆特性赋予其第四维度。即使材料变形,它也会记住它的原始特性,并在加热时返回到它。因此,形状记忆聚合物的这些性质非常适合于治疗尿道狭窄。当被冷压缩时,支架可以通过受影响的区域。当它到达正确的位置时,它逐渐恢复到其原始形状,扩大尿道的狭窄区域并让尿液通过,就像血管支架一样。

De Marco表示,这种尿道支架实际上在临床使用之前还有很长的路要走。科学家正在测试动物模型,结果显示出巨大的希望。接下来,我们将讨论它们在治疗先天性尿路缺损儿童中的用途。 De Marco确信这项研究可以拓展微创手术新工具的开发路径。

文/周一川编辑/干竹

健康] 健康]千名儿童中的一人可能有尿道狭窄。尿道狭窄可以防止儿童排尿,危害肾脏健康甚至生命安全。根据News-medical 8月9日的一份报告,该杂志发表的一项研究《材料科技进展》介绍了一种非常小的“4D打印”支架,有望解决这个问题。

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究员Carmela De Marco表示,患有尿道狭窄的儿童可能会导致尿液在膀胱中积聚,有些儿童甚至在胎儿期间也会尿道狭窄。在过去,外科医生需要手术切除狭窄的尿道,然后缝合尿道切口以恢复排尿。

如果将该技术应用于临床,医生可以通过植入支架来扩大尿道狭窄,并且治疗对儿童的危害要小得多。众所周知,支架技术已被用于治疗动脉闭塞,该技术的临床应用非常成熟。在成人中,尿道支架也被用于治疗由良性前列腺增生或泌尿外科手术引起的排尿困难。然而,相反,婴儿,尤其是胎儿的尿道,要窄得多,并且不可能通过常规方法生产这种小尺寸的支架。

位于苏黎世联邦理工学院的多尺度机器人实验室正在开发一种生产直径小于100微米的精细结构的新方法。 De Marco表示,目前的实验室已经使用该技术制造出世界上最小的支架,比迄今为止最小的支架小40倍,可称为“4D打印”支架。

研究人员利用激光束的热量将三维模板(3D阴性)切割成可溶解的微模型层。接下来,他们用形状记忆聚合物填充背板,并用紫外光设置结构。最后,他们将模板溶解在溶剂中以完成三维支架。

不同形状的支架图,单位为毫米(a),微米(b-f)

支架的形状记忆特性赋予其第四维度。即使材料变形,它也会记住它的原始特性,并在加热时返回到它。因此,形状记忆聚合物的这些性质非常适合于治疗尿道狭窄。当被冷压缩时,支架可以通过受影响的区域。当它到达正确的位置时,它逐渐恢复到其原始形状,扩大尿道的狭窄区域并让尿液通过,就像血管支架一样。

De Marco表示,这种尿道支架实际上在临床使用之前还有很长的路要走。科学家正在测试动物模型,结果显示出巨大的希望。接下来,我们将讨论它们在治疗先天性尿路缺损儿童中的用途。 De Marco确信这项研究可以拓展微创手术新工具的开发路径。