Сердце 3д: 3D модель Анатомия человеческого сердца

Содержание

Живое сердце напечатали на 3D-принтере – Коммерсантъ FM – Коммерсантъ

В Израиле впервые в мире создали на 3D-принтере живое сердце, которое состоит из тканей и кровеносных сосудов, а также имеет камеры. Правда, на данный момент оно может подойти только кролику из-за маленького размера. Но ученые из университета Тель-Авива уверены, что в будущем они смогут напечатать сердце и для человека. Как удалось создать орган на принтере? И можно ли говорить о революции в медицине? Расскажут Анна Никитина и Глеб Силко.

Первое в мире сердце из 3D-принтера напоминает ягоду: его размер около 2,5 см, хотя его печать заняла больше трех часов. Впрочем, уже сейчас достижение израильских ученых называют медицинским прорывом. Сделано сердце из человеческих жировых клеток и соединительной ткани. Раньше для этого использовали синтетические вещества.

В будущем эта новая технология не только решит проблему нехватки органов для пересадки, но и максимально облегчит процесс трансплантации, рассказывает израильский журналист Саша Виленский: «Самая глобальная проблема — это отторжение пересаженного органа организмом.

Всегда есть такая опасность. Но в том-то весь и интерес, что в случае с 3D-принтером мы имеем дело с тем, что выращено и распечатано из клеток самого пациента, таким образом просто снимается вопрос об отторжении. Это гениально».

Проблема нехватки органов по всему миру действительно стоит остро. В России, например, в 2017-м на 6 млн человек пришлось всего 900 доноров. А самый сложный орган — сердце — за год пересадили 250 раз, при этом требовался он почти 2 млн человек. Опыт израильских ученых по печати сердца впечатляет, и его можно будет использовать в других странах, говорит исполнительный директор лаборатории 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани. Правда, по его словам, говорить о революции в медицине еще рано: «Ученые использовали очень интересный материал на основе коллагена — это белок в организме млекопитающих. Кроме того, именно с точки зрения создания сложной трехмерной структуры исследователи — молодцы, они сделали действительно хорошую работу. Однако форма еще не обуславливает функцию, особенно если мы говорим про такой сложный орган, как сердце.

Были использованы новые подходы, но говорить, что произошел невероятный прорыв в этой области, пока, к сожалению, рано.

Когда, например, будет удален родной орган и пересажен новый, а функция будет полностью восстановлена, то это станет безусловной революцией».

В самом Университете Тель-Авива, где и напечатали сердце, говорят, что в будущем необходимые органы можно будет печатать прямо в больницах. Сейчас подобными разработками занимаются по всему миру. Российские компании, например, пытаются создать искусственную печень и почки. Правда, этот процесс слишком дорогой, и вряд ли в ближайшее время технологию получится внедрить на массовом уровне, отмечает директор Национального медицинского центра трансплантологии и искусственных органов им. Шумакова Сергей Готье: «То, что сделали израильские врачи, просто великолепно. Это доказывает, что данные возможности реально использовать для создания каких-то анатомических структур. Что касается других органов, например, таких как почка и печень, наш институт тоже работает над этим. У нас тоже есть биопринтеры, но прямо скажу, выращивание таких тканевых комплексов — это достаточно сложная и дорогостоящая технология, которая сильно отличается от традиционной методики трансплантации органа».

В мире уже есть примеры, когда врачам удавалось не только создать искусственные органы на 3D-принтере, но и успешно их пересадить, например, несколько лет назад в России напечатали щитовидную железу, которая прижилась пациенту. А в прошлом году ученые из Иерусалима имплантировали пациенту протез для черепа, и его тоже создали с помощью трехмерных технологий.

В течение этого года израильские ученые планируют проверять напечатанные на принтере сердца на кроликах и крысах, а затем начнут работать над созданием сердца для человека.

Мобильные 3D-модели сердца

Каждый студент медицинского вуза сталкивается со сложной и интересной задачей — изучить строение и функции сердечной мышцы. Нами был собраны программы, раскрывающие эту тему, предоставляя исчерпывающую информацию о том из чего состоят мио- и эндокард, как и в какой последовательности происходит сокращение мышцы и наконец — какие патологические процессы могут развиваться в поврежденном органе и его клапанном аппарате.

Также этот сборник может пригодиться врачам, желающим наглядно объяснить своим пациентам, что именно происходит с сердцем при его заболевании.


Содержание сборника:

  1. Heart Anatomy Pro — 3D-строение сердца
  2. CardioSmart Heart Explorer — иллюстрированное описание строения сердца
  3. BodyXQ. Heart — 3D-модель сердца человека
  4. Heart Pro III — iPhone (айфон)
  5. Система кровообращения в 3D — с названиями
  6. Virtual Heart — виртуальное сердце
  7. Explore heart in 3D — структура сердца человека
  8. Heartpedia — 3D-модели врожденных пороков сердца

Heart Anatomy Pro — 3D-строение сердца

«Heart Anatomy Pro» — анатомическая программа для смартфонов на базе андроид, раскрывающая строение человеческого средца.

Приложение предоставляет пользователям глубокий взгляд на виртуальную модель органа, части которого можно выбрать, скрыть или показать, а также просматривать их работу в анимационном режиме.

Возможности и функции:

  • Дружественный интерфейс.
  • Простая навигация — вращение на 360 °, масштабирование и панорамирование.
  • Выбор режима просмора(включая Рентген-режим).
  • Возможность скрыть или показать отдельные части 3D-модели.
  • Анимационный режим.
  • Удобный поиск терминов.
  • Аудио произношение всех терминов по анатомии, на английском языке.
  • Информационная панель.

Этот софт может быть большим подспорьем для студентов-медиков или тех, кто должен изучить анатомическое строение сердца.

Скачивание — бесплатное, но в приложении присутствует платный контент.

Android


CardioSmart Heart Explorer — иллюстрированное описание строения сердца

Мобильный софт, иллюстрирующий строение сердца и патологические изменения возникающие при кардиологических заболеваниях.

Особенности программы:

  • С «CardioSmart Heart Explorer» Вы можете объяснить суть болезни Вашему пациенту, благодаря высококачественной графике и анимационным роликам, оптимизированным для планшетов и телефонов.
  • Возможность исследовать структуру бьющегося сердца в 3-D-анимации, перемещаясь в разных направлениях по 9 слоям виртуальной модели.
  • Обширная медиа-галерея с различными видео-роликами, объясняющими патологические процессы в кардиологии.
  • Приложение будет полезно как для взаимодействия врача с пациентом, так и для студента медицинского ВУЗа, желающего изучить строение сердца человека и его определенные заболевания, с помощью новых технологий.

Язык контента — английский. Скачивание — бесплатное.

Android  iOS


BodyXQ.
Heart — 3D-модель сердца человека

«BodyXQ. Heart» — интерактивная, образовательная программа, которая позволяет путешествовать внутри 3D-модели сердца человека, изучая его строение и патологию.

С «BodyXQ. Heart» пользователь может:

  • Изучать орган на структурном, тканевом и клеточном уровнях.
  • Взаимодействовать с подробной 3d-моделью во всех плоскостях (вращение, приближение, удаление).
  • Узнавать названия структурных единиц, благодаря подписям и подробному описанию в отдельном разделе.
  • Понять как воздействуют на орган различные микроэлементы и витамины.
  • Визуально охватить патологический субстрат при заболеваниях сердца, подробно изучив его причины и последствия.

Скачивание — бесплатное.

Android iOS


Heart Pro III — iPhone (айфон)

3D4Medical в сотрудничестве со школой медицины Стэнфордского университета представляет «Heart Pro III» — мобильную программу подробно объясняющую строение сердца.

Основным назначением этого приложения является обучение, но также оно может использоваться как быстрый и инновационный инструмент для справки. В нём используется функция индекса, которая позволяет пользователю выбирать элемент и программа автоматически увеличит масштаб и идентифицирует отмеченный объект.

Кроме того, это приложение идеально подходит для врачей, позволяя им показывать области сердца своим пациентам или студентам — помогая обучать или объяснять строение, функцию или патологию органа.

Функции и возможности:

  • Графические подсказки: экранные маркеры, которые можно включить или выключить.
  • Удобный и продуманный интерфейс.
  • Опция — «слои»: возможность сделать один слой полупрозрачным для сравнения с другими слоями (вены, артерии или ткани).
  • Публикация или просмотр общедоступных заметок.
  • 64 звуковых произношения для каждой метки на английском языке.
  • Более 60 анимационных роликов.
  • 2 типа викторины.

Язык интерфейса — английский. В приложении есть платный и бесплатный контент.

iOS $4.99


Система кровообращения в 3D — с названиями

В данной программе дано описание каждой вены, артерии и сердца человека.

Приложение предназначено как дополнение к изучению анатомии в медицине и биологии.

Подробная анатомическая информация в ваших руках. Подходит как пособие в начальных, средних и высших учебных учреждениях.

Особенности:

  • Увеличение моделей
  • Поворот объектов в 3D
    Возможность скрыть или показать информацию
  • Реалистичная анимация человеческого сердца

Возможность скачать — бесплатная. Язык приложения — русский.

Android


Virtual Heart — виртуальное сердце

«Virtual Heart» — позволяет исследовать строение человеческого сердца в реальном времени, используя те же самые реалистичные визуальные элементы, что и знаменитое — Гигантское Сердце, в Музее науки и промышленности, Чикаго.

Визуальное, образовательное путешествие доступное на IOS-устройствах с сенсорным экраном.

Выберите наружный или любой из трёх внутренних видов, показывающих клапаны сердца, кровоток или электрическую систему, работающие внутри бьющегося сердца. Элементы управления позволяют настроить частоту сердечных сокращений от 30 до 180 ударов в минуту или включить ключевые метки, идентифицирующие разные области структур сердечной мышцы.

Узнайте больше о анатомии сердца и системе кровообращения с дополнительной информацией, представленной на дисплее.

«Virtual Heart» — это не статическая картина, а реалистичная, анимированная 3D-модель, которую  Вы можете исследовать на нескольких уровнях, скачав программу на свой телефон бесплатно. Язык контента — английский.

iOS


Explore heart in 3D — структура сердца человека

«Explore heart in 3D» является учебным пособием, которое познакомит Вас с новым методом обучения.

Вы можете узнать структуру и функции человеческого сердца вместе с различными факторами, влияющими на него, благодаря 3D моделям.

Программа позволяет вращать объект, увеличивать или уменьшать масштаб для лучшего изучения его структур. К каждому элементу прилагаются описания как в текстовом, так и аудио-формате на английском языке. Загрузка — бесплатная.

iOS


Heartpedia — 3D-модели врожденных пороков сердца

В этой мобильной программе представлены удобные 3Д-модели человеческого сердца с различными видами врожденных пороков развития.

Благодаря удобному интерфейсу и хорошо проработанными графическими пособиями, любой желающий может подробно изучить эту патологию у детей.

Содержание:

  • Тетрада Фалло
  • Коарктация аорты
  • Синдром гипоплазии левых отделов сердца
  • Транспозиция магистральных артерий
  • Дефект межжелудочковой перегородки
  • Открытый артериальный (Боталлов) проток
  • Атриовентрикулярный дефект перегородки

Возможности:

  • Переключение между нормальным и патологическим строением.
  • Вращение и масштабирование объекта.
  • Анимационные видео и аудио описания каждого дефекта.
  • Детальное описание  каждого дефекта.

Язык контента — английский. Скачивание — бесплатное.

Android  iOS

3Д пазл Сердце, розовый, 8 см, 46 эл., Crystal Puzzle, цена: 560 ₽

Страна:

Япония

Производство:

Китай

Используя детали Crystal Puzzle, выполненные из полупрозрачного пластика, вы сможете создать оригинальную трехмерную фигурку. А если со сбором возникнут сложности, на помощь придет подробная инструкция, которая идет в комплекте.

Головоломки Crystal Puzzle пользуются популярностью во всем мире! Производитель рекомендует самостоятельное осваивание головоломки для детей с 14 лет, а при помощи взрослых - с 7 лет.

Характеристики:

  • Количество деталей: 46 шт;
  • Материал: пластик;
  • Размер собранной фигуры: 8 см;
  • Размер упаковки: 9.5 х 4.5 х 14.5 см;
  • Уровень сложности: 5;
  • Подробная пошаговая инструкция на русском языке прилагается;
  • Головоломка упакована в картонную коробку со стильным дизайном.

Для того, чтобы собранная фигура выглядела еще более эффектно, рекомендуем приобрести специальный дисплей для подсветки Crystal Puzzle (арт. 50001) - полупрозрачный пазл будет фантастически сиять и искриться в темноте, отбрасывая в стороны завораживающие блики.

Подходит для детей от 7 лет.

Вес: 0.13 кг
Длина упаковки: 0.18 м.
Ширина упаковки: 0.11 м.
Высота упаковки: 0.05 м.
Объем упаковки: 0.001 м3

Для этого товара пока нет отзывов

3d %d1%81%d0%b5%d1%80%d0%b4%d1%86%d0%b5 пнг образ | Векторы и PSD-файлы

  • с новым годом 2021 золотые металлические цифры реалистичные 3d визуализации знаки

    2000*2000

  • Элемент вируса голубой цианы

    1200*1200

  • концепция вакцины против коронавируса covid 19 бутылка и шприц 3d иллюстрация

    3000*3000

  • новый год 2021 золотой стальной номер на прозрачном фоне 3d иллюстрации

    2000*2000

  • значок instagram 3d сердце

    1200*1200

  • красные бактерии covid 19 изолированные на прозрачном фоне

    1200*1200

  • eid ramadan lantern 3d golden ramadhan kareem исламская лампа прозрачный фон для Шабана Шаба Е Барат и Лайлатул Кадр

    2500*2500

  • как instagram 3d

    3999*3999

  • розовый 3d элемент вирус короны

    1200*1200

  • Коричневая бумага для заметок 3d элемент

    1200*1200

  • Коронавирус covid 19 бактерий 3d визуализации вируса

    4000*4000

  • 3d круглое сечение почвы земли с землей земли и зеленой травой

    3000*3000

  • вирус короны 3d реалистичное изображение

    1200*1200

  • Розовый двухслойный торт ко дню рождения 3d элемент

    1200*1200

  • 3d как instagram

    3999*3999

  • Значок 3d как instagram 02

    2000*2000

  • 3d телефон с прозрачным фоном

    1200*1200

  • 3d e золотой текстурированный шар

    1200*1200

  • день святого валентина 3d стерео любовь сердце

    2000*2000

  • 3d как instagram

    1500*1500

  • реалистичные фоторамка вектор 3d набор квадратных a3 a4 размеры дерева пустая рамка висит на прозрачном фоне с мягкой прозрачной тенью дизайн шаблона для макета

    5000*5000

  • Золотая круглая винтажная фоторамка 3d иллюстрация

    2000*2000

  • Значок 3d как instagram

    2000*2000

  • 2020 новый год 3d золотой металлический текст рендер

    2000*2000

  • 3d как значок сердца

    5000*5000

  • синий корона вирус 3d элемент

    1200*1200

  • Мобильный телефон как 3d элемент

    1200*1200

  • 3d facebook live emoji в рамке для социальных сетей

    1200*1200

  • пляжные путешествия 3d элементы

    1200*1200

  • красное 3d сердце

    1500*1500

  • значок прямой трансляции 3d визуализация вид спереди

    2000*2000

  • с новым годом 2021 праздник золотые металлические цифры иллюстрации реалистичный 3d знак

    2000*2000

  • 3d золотая текстура облака рамадан фонарь

    1200*1200

  • 3d ленточная этикетка с тенью вектор дизайн веб элемент формы бокового текстового коробка баннер инфографики cdr

    2000*2000

  • 3d день рождения украшения разноцветные шары

    1200*1200

  • с днем ​​рождения торт 3d элемент

    1200*1200

  • youtube 3d дизайн

    2480*2480

  • 3d дизайн брызг воды

    2400*2400

  • 3d визуализация золотой металлический знак и текстовое письмо отпраздновать вечеринку 2021 года

    2000*2000

  • 3d мыльные пузыри прозрачный вектор сфера мяч вода и пена дизайн изолированных иллюстрация

    5000*5000

  • 3d день рождения стерео шар

    1200*1200

  • Апельсиновый сок жидкий всплеск 3d элемент

    1200*1200

  • флеш распродажа желтый красный 3d

    2000*2000

  • Молочный всплеск 3d элемент

    1200*1200

  • Креативная дверь 3d вселенной

    1200*1200

  • 3d маленький человек думает с помощью вопросительного знака вопросительный элемент клипарт

    1200*1200

  • лампочка вектор светящийся блеск лампа лампа накаливания значок 3d реалистичные прозрачная иллюстрация

    5000*5000

  • 3d creative youtube подписаться и кнопка

    2500*2500

  • Значок соцсети 3d emoji дает ответы ОК и Да счастливо улыбаясь на прозрачном фоне

    1200*1200

  • 3d исламский фонарь или лампу лентера с веревкой для рамадхана

    2000*2000

  • Сердце, напечатанное на 3D-принтере спасло 4-летнюю Миа Гонсалес

    Приветствуем вас на страницах блога

    iCover

    . В хирургии встречаются случаи, когда стоящая перед специалистом задача допускает возможность использования нескольких оперативных методов. И только один из них является самым верным. Найти и принять такое решение специалистам клиники сердечно-сосудистого центра Никлауса в Майами помогли 3D-технологии. О 4-х летней Миа Гонсалес, здоровье которой удалось восстановить благодаря 3D – принтеру и перспективах нового подхода к хирургии с использованием возможностей 3D-протипирования мы расскажем в нашей статье.



    С первыми серьезными испытаниями крошке Миа Гонсалес суждено было познакомиться уже в первые годы жизни. А если совсем точно, первые 3,5 года в течение которых она перенесла, как минимум, 10 госпитализаций, превратились для девочки в одно сплошное испытание. Нескончаемые патологические простуды и насморки, ставшие ее верными спутниками, напрочь лишили малышку привычных детских радостей. В последние месяцы для поддержки дыхательных функций на жизненно необходимом уровне девочке пришлось принимать специальные препараты.

    Обследования, проделанные во время пребывания Миа в местной клинике привели врачей к неутешительному выводу: ребенок страдает редкой патологией, называемой “двойная аорта”, неправильное расположение которой приводит к сдавливанию трахеи и, как следствие, проблемам с дыханием и глотанием. Вывод врачей шокировал родителей: для взятия ситуации под контроль 4-х летней Миа потребуется операция на открытом сердце с коррекцией аорты.

    Сложность и нестандартность случая послужили для врачей поводом обратиться за помощью к инновационным технологиям 3D-печати. А найти единственно верное решение из запутанного лабиринта равновероятных исходов помогла модель сердца Миа, отпечатанная на 3D-принтере.

    Дополненная реальность Миа

    Новейший 3D-принтер, который детская клиника сердечно сосудистой хирургии Никлауса в Майами получила в 2015 году уже был использован для печати точных копий органов 25 детей – пациентов с врожденными пороками сердца, нуждающихся в сложном оперативном лечении. Возможность точной визуализации органов, подлежащих оперативному вмешательству “в оригинале” с учетом всех индивидуальных особенностей пациента позволил доктору Берку находить и принимать такие решения, на которые, по его словам, он никогда бы не отважился руководствуясь только логикой, знаниями и накопленным опытом. И результаты такого подхода превзошли все ожидания.

    Как и в предшествующих случаях, углубленному анализу ситуации предшествовало изготовление точной копии сердца девочки, пораженного патологическими изменениями. В качестве “информационного шаблона” для печати модели сердца Миа, как и в случаях с предыдущими пациентами были использованы данные МРТ и КТ-сканирования, а в качестве исходного материала – пластик или резина.

    На планирование операции и поиск наиболее щадящей технологии у ведущего хирурга клиники Редмонд Берка ушло более двух недель. И здесь неоценимую помощь снова оказал изготовленный точный прототип, с которым доктор частенько отправлялся к коллегам для уточнения какого-то двусмысленного вопроса. В итоге размышления над случаем Миа и накопленная полезная информация легли в основу нестандартного решения – провести надрез не с левой стороны грудины, как предписано в подобных случаях, а с правой. Это, по мнению Берка в значительной мере увеличивало шансы малышки Миа на проведение успешной операции и скорейшую послеоперационную реабилитацию.

    "Если бы не эта модель, мне пришлось бы сделать больший разрез, который мог бы заставил девочку страдать значительно сильнее, а также потребовал бы больше времени на реабилитацию", — сказал Берк, добавив, что отбросить всякие сомнения при принятии решения помог, главным образом, именно 3D-принтер.

    Перспективы метода

    Несмотря на то, что метод, используемый в оперативной практике клиники Никлауса не предполагает печати и замены биологического органа, точный прототип во многих случаях позволит избавиться от необходимости пересадки, ограничившись локальным оперативным вмешательством. По информации, предоставленной Скоттом Рейдером (Scott Rader) – генеральным менеджером компании Stratasys, поставляющей 3D-принтеры на мировой рынок, на сегодняшний день в мире уже работают 200 таких моделей и 75 из них находятся в клиниках США.

    До недавнего времени использование 3D печати в медицине было ограничено созданием прототипов хирургических инструментов и выполнением некоторых простейших операций. И только последние несколько лет предложенные технологии позволили осуществлять печать точных копий органов пациентов с использованием результатов аппаратных лабораторных исследований. Напечатанные прототипы, по словам Рейдера, — незаменимое подспорье при проведении сложных операций, к числу которых можно отнести удаление опухоли головного мозга. Прекрасные перспективы моделирование патологий органов сложных пациентов открывает и для использования в стенах медицинских университетов.

    «Очень важно, что получив в свое распоряжение орган-прототип пациента, который готовится к операции, хирург получает уникальную возможность отработать технику оперативного вмешательства на модели столько раз, сколько потребуется для того, чтобы отыскать оптимальный вариант” – говорит Рейдер.

    Уже в ближайшие годы, по мнению Скотта Рейдера, хирурги смогут печатать людям новые органы на принтерах, используя вместо пластика и резины “чернила” на основе человеческих клеток. Но имитация органов методами 3D-печати – это безусловно ”прорывная технология, коренным образом влияющая на то, как мы объясняемся с пациентами, как мы готовимся к операции, как мы ее делаем и как мы обучаем студентов-медиков” – делится своими соображениями профессор Гарвардской медицинской школы и член научного кружка моделирования в Beth Israel Deaconess Medical Center Бостона Даниэль В. Джонс.

    Продажа 200 принтеров в масштабах планеты – это капля в океане. Сегодня ситуация похожа скорее на “… большой секрет, удерживаемый в глубокой тайне” – делится д-р Джонс, посвятивший все последнее время изучению мнения хирургов к новой технологии. Вместе с тем, ситуация с ее внедрением внушает оптимизм, поскольку стоимость оборудования становится доступнее, а достигнутые результаты следует признать самым убедительным аргументом.

    “Подобный 3D-принтер и сопутствующее программное обеспечение, как правило, стоят до $100000, что меньше, чем лабораторные комплексы КТ или МРТ”, — говорит Скотт Рейдер. А с учетом показателей эффективности оперативного лечения и сокращения времени, необходимого на проведение операции и реабилитацию пациента применение для технологии 3D-прототипирования органов открываются самые блестящие перспективы.

    Уже 4 месяца прошло после операции Миа. Сегодня все что напоминает девочке об операции и 4-х годах мучений – небольшой слегка зудящий послеоперационный шрам. А сейчас девочку больше волнует танцевальная концертная программа, которую она должна подготовить всего за какой-то месяц.

    Статья подготовлена по материалам CNN
    Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах блога iCover! Мы готовы и дальше радовать вас своими публикациями и постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время доставило удовольствие и вам. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики и мы обещаем — скучать не придется!

    Другие наши статьи

    Израильские ученые смогли на 3D-принтере напечатать сердце кролика — Российская газета

    Впервые в мире израильские ученые смогли на 3D-принтере напечатать сердце кролика из его же клеток. А ранее им удалось напечатать небольшой участок сердца человека. Это сообщение сразу стало мировой сенсацией, многие СМИ уже объявили о прорыве, который открывает путь медицине будущего, когда пациентам больше не придется ждать органы для пересадки или принимать лекарства, предотвращающие их отторжение. Вместо этого прямо в больницах будут напечатаны необходимые органы, полностью персонализированные под каждого пациента.

    Сегодня проблема пересадки органов - одна из самых "болезненных" в медицине. Своей очереди в разных странах мира ожидают многие миллионы человек, а в год делаются всего лишь десятки тысяч операций (в России - около двух тысяч). Причина - не хватает доноров. Поэтому огромные надежды возлагаются на 3D-принтер. И уже есть примеры, когда удалось не только напечатать искусственный орган, но и пересадить пациенту. Такой эксперимент, в частности, был проведен в России: искусственная щитовидная железа у пациента прижилась.

    - С сердцем все намного сложней, ведь оно непрерывно движется, а потому должно обладать высокой механической прочностью, - сказал "РГ" член-корреспондент РАН Симон Мацкеплишвили. - Но главное достижение израильских ученых в том, что они впервые сумели напечатать не только слои сердца, но и принизывающие их кровеносные сосуды. Ранее подобное никому не удавалось. Причем не только крупные сосуды, которые видны на томографе, а значит, их расположение в напечатанном участке сердца можно повторить, но и мелкие, их вообще невозможно увидеть. И тем не менее они напечатаны.

    Как же удалось повторить рисунок сети мелких сосудов? Для этого ученые разработали сложнейшие компьютерные модели, которые предсказали расположение таких сосудов. По словам Симона Мацкеплишвили, это уникальная работа: "Ведь впервые показано, что можно напечатать абсолютно полноценную сердечную ткань, где работают все кровеносные сосуды, а сама сердечная ткань полностью выполняет свои функции".

    Решена и другая глобальная проблема трансплантации - отторжение донорских органов. Дело в том, что донором является сам пациент. Его жировую ткань разделяют на две части - клеточную и бесклеточную. Первую перепрограммируют, превращая в стволовые клетки, из которых затем с помощью сложных манипуляций получают сердечные сокращающиеся клетки сердца, а также клетки кровеносных сосудов. Они и служат "биочернилами", которыми 3D-принтер печатает сердце.

    Впервые удалось напечатать не только слои сердца, но пронизывающие их кровеносные сосуды

    А что же вторая часть клеток, бесклеточная? Она тоже идет в дело, причем выполняет важнейшую роль. Из нее делается специальный гель, он является тем каркасом, на котором собственно все и печатается.

    Можно ли уже говорить о революции в медицине? Ведь сердце кролика ученым удалось напечатать. А там и до человеческого вроде бы недалеко? Сами авторы работы предельно осторожны, считают, что о прорыве рассуждать пока преждевременно. Вот когда у человека будет удален родной орган, пересажен искусственный, а функция его полностью восстановится, только тогда можно вести речь о революции в трансплантологии. А пока ученые намерены проверить на кроликах напечатанные 3D-принтером сердца. И только потом можно переходить к исследованиям на человеке.

    Создано первое в мире человеческое сердце, напечатанное на 3D-принтере. Ридус

    Специалисты из Тель-Авивского университета на последней конференции представили первое в мире сердце, напечатанное на 3D-принтере из человеческих тканей.

    Ученые пояснили, что университеты и лаборатории всего мира стараются использовать технологии 3D-печати для создания искусственных органов. Но пока что успешных и эффективных способов не так много.

    Ближе всего к созданию напечатанного человеческого сердца подошли ученые из Швейцарии, которые создали механическую копию органа, но она была сделана из силикона.


    Однако силикон может не прижиться в человеческом организме, поэтому ученые искали новые способы и материалы для печати человеческого сердца на 3D-принтере.

    Недавно специалистам из Тель-Авивского университета удалось напечатать первое в мире 3D-сердце. Авторы исследования рассказали, что во избежание отторжения они взяли только человеческие органы.

    Как и в обычном сердце, в состав искусственного вошли все необходимые сосуды, белок коллаген для создания соединительной ткани и разнообразные биологические молекулы.

    Это первый случай, когда получилось успешно спроектировать и напечатать целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами, — рассказал Тал Двир, ведущий автор исследования.

    В ходе исследования ученые заменили биологические чернила для печати сердца «персонализированным гидрогелем», в основе которого лежат жировые ткани, извлеченные из тела человека.

    Пока что получился мини-вариант человеческого сердца, но оно уже способно сокращаться. Сейчас исследователи работают над активацией всех клеток органа.

    Если эксперимент пройдет успешно, в будущем такие 3D-органы смогут полностью заменить донорские.

    ученых создали первую полноразмерную 3D-печатную модель человеческого сердца


    Американские исследователи говорят, что они создали первую полноразмерную модель сердца человека с использованием технологии 3D-печати .

    Модель была изготовлена ​​на специально разработанном 3D-принтере, который использует биоматериалы для создания структуры и тканей, похожих на настоящее человеческое сердце.

    Исследователи говорят, что модель сердца может быть полезным инструментом для обучения медицинских работников операциям, связанным с человеческим сердцем. function .Его также можно использовать в качестве основы для новых исследований способов использования технологии 3D-печати для создания полностью работающих сердец для замены у людей.

    Исследование проводилось группой инженеров американского Университета Карнеги-Меллона. Результаты были недавно опубликованы в статье в ACS Biomaterials Science and Engineering.

    Команду возглавлял профессор биомедицинской инженерии Адам Файнберг. Команда уже разработала 3D-принтер, который может «биопечать» коллаген.Коллаген - это основной структурный белок, который содержится в тканях по всему человеческому телу.

    Целью последнего проекта было использование той же технологии биопечати для создания реалистичной полноразмерной модели человеческого сердца.

    Файнберг сказал в заявлении, что его команда смогла создать такую ​​модель, которую врачи могут тщательно изучить, чтобы подготовиться к операции на сердце. Но недавно созданные модели также позволяют врачам « манипулировать » сердцем, чтобы испытывать аналогичные реакции при работе с реальными тканями, добавил он.

    Ученые уже делали 3D-печатные модели человеческого сердца. Но эти модели были сделаны из более твердых материалов, таких как пластик или резина, которые не были эффективны при копировании материала мягких тканей человеческого сердца.

    Новый процесс 3D-печати тоже был непростым, - заявили в команде Carnegie Mellon. Это потому, что мягкие материалы, такие как коллаген, начинаются как жидкость. Когда такие материалы печатаются на воздухе, они быстро разрушаются.

    Итак, исследователи придумали собственный метод 3D-печати мягких материалов.В этом методе используется вещество , желатин , которое окружает структуры во время печати, чтобы они не разрушались.

    Новая модель сердца команды сделана из материала под названием альгинат, мягкого натурального вещества, состоящего из морских водорослей . Исследователи говорят, что альгинат имеет очень похожие свойства с тканями, из которых состоит сердце человека.

    Например, исследователи протестировали 3D-печатный материал с швами , которые врачи используют для закрытия ран во время операций.Команда сказала, что альгинат способен растягиваться, чтобы поддерживать швы.

    После того, как они усовершенствовали процесс, исследователи внесли дополнительные изменения в 3D-принтер для создания более крупных объектов. Они смогли использовать МРТ-изображения пациента для моделирования и печати полноразмерного человеческого сердца. МРТ - это магнитно-резонансная томография, система для получения электронных изображений органов внутри тела.

    Команда

    Файнберга также экспериментировала с кусочками ткани, предназначенными для копирования функций отдельных элементов сердца, таких как клапанов , которые открывают и закрывают кровеносные сосуды.

    Исследователи говорят, что они также успешно напечатали на 3D-принтере модель сердца , артерии , которую можно использовать для обучения врачей. Группа утверждает, что те же методы можно использовать и для создания других реалистичных моделей органов, таких как печень или почки.

    Бывший студент Карнеги-Меллона Эман Мирдамади был еще одним ведущим исследователем проекта. Он признал, что «основные препятствия » по-прежнему мешают процессу биопечати произвести полноразмерное функциональное человеческое сердце.Но последние достижения помогают заложить «фундамент в основу » для таких усилий, говорится в заявлении.

    Я Брайан Линн.

    Брайан Линн написал эту историю для VOA Learning English на основе отчетов Карнеги-Меллона и ACS Biomaterials Science and Engineering. был редактором.

    Мы хотим услышать от вас. Напишите нам в разделе комментариев, и посетите нашу страницу в Facebook .

    Викторина

    - Ученые создали первую полноразмерную 3D-печатную модель человеческого сердца

    Начните викторину, чтобы узнать

    ______________________________________________________________

    слов в этой истории

    3D печать - н. процесс печати твердого объекта из цифровой модели путем печати множества отдельных слоев объекта

    функция - н. способ, которым что-то работает или действует

    манипулировать - v. управлять чем-либо руками

    желатин - н. прозрачное вещество, сделанное из костей животных, которое используется для приготовления некоторых продуктов питания и других веществ

    водоросли - н. Вид растений, произрастающих в море

    шовный - н. Стежок, используемый для зашивания пореза или раны на теле человека

    клапан - н. Часть сердца, контролирующая кровоток

    артерия - н. толстая трубка, по которой кровь идет от сердца к другим частям тела

    барьер - н. проблема, которую необходимо решить, прежде чем будет достигнут дальнейший прогресс

    фундамент - н. работа, которая выполняется в рамках подготовки к работе, которая будет выполнена позже

    Это мягкое человеческое сердце, напечатанное на 3D-принтере, похоже на настоящее

    Во введении к научно-фантастическому сериалу HBO Westworld 3D-принтер выдает роботов-гуманоидов, тонко собирая невероятные сложности человеческого тела, чтобы эти роботы может перейти - предупреждение о спойлере - делать непослушные вещи. В конце концов, чтобы убить множество людей из плоти и крови, требуется большая биомеханическая координация.

    Кстати: исследователи только что совершили научный рывок к тому, чтобы сделать реальностью напечатанные на 3D-принтере плоть и кровь. Недавно в журнале ACS Biomaterials Science & Engineering, команда описала, как они переделали недорогой 3D-принтер в принтер, способный превратить МРТ-сканирование человеческого сердца в деформируемый полноразмерный аналог, который вы можете держать в себе. рука. Сожмите его, и он отдастся, как настоящий. Разрежьте его, и вы найдете камеры. Идея состоит не в том, чтобы когда-нибудь воплотить в жизнь гуманоидов-убийц из Westworld , а в том, чтобы дать хирургам лучший способ попрактиковаться на сердце пациента перед операцией.Прогресс может в конечном итоге привести к полностью функционирующим сердцам, напечатанным на 3D-принтере, и предоставить разработчикам медицинских устройств беспрецедентную платформу для тестирования своих изделий.

    Исследователи называют свою технику обратимым внедрением суспендированных гидрогелей произвольной формы или СВЕЖИМ. Они начинают со сканирования настоящего сердца и переводят данные во что-то, что может прочитать 3D-принтер. Поскольку устройство работает, накладывая слои материала один на другой, они запускают трехмерное изображение через программу-слайсер.«Для каждого слоя он в основном определяет путь экструдирования материала, а затем подает его на принтер», - говорит Адам Файнберг, биомедицинский инженер из Университета Карнеги-Меллона, соавтор новой статьи.

    Видео: Эман Мирдамади, Даниэль Шиварски, Джошуа Ташман

    Этот принтер вырабатывает альгинат - мягкий материал, полученный из морских водорослей, - который исследователи выбрали как из-за его низкой стоимости, так и из-за сходства с материальными свойствами ткани человеческого сердца. Но вместо того, чтобы выдавливать его в воздух, как это делает обычный 3D-принтер при создании чего-либо из пластика, он выдавливает эрзац-сердце в контейнер с поддерживающим гелем, в частности с желатином.

    «У меня есть аналогия: представьте, что вы печатаете внутри геля для волос», - говорит Файнберг. Подумайте о маленьких пузырьках, подвешенных в бутылке с гелем - материал обеспечивает им достаточную поддержку, чтобы плавать бесконечно или, по крайней мере, до тех пор, пока вы не выдавите гель из бутылки. В этом случае желатин дает достаточно материала для прохождения иглы 3D-принтера. «Все, что вы выдавливаете, остается на месте, как пузырьки воздуха в геле для волос», - говорит Файнберг.

    Печать в желатиновой ванне

    Видео: Эман Мирдамади, Даниэль Шиварски, Джошуа Ташман

    А теперь кое-что совсем другое, когда дело доходит до искусства искусственных сердец: выстрелы из желе.После того, как орган напечатан, исследователям нужен способ растворить гелевую решетку, окружающую его, и они используют знакомый метод. «Я думаю, что многие люди испытали это, когда использовали желатин в выпечке или готовили желе», - говорит Файнберг. «На самом деле это жидкость, когда вы ее нагреваете, но она становится твердым гелем, когда вы ее остужаете. И поэтому мы пользуемся этим ». Когда они будут готовы извлечь сердце, все, что нужно сделать Файнбергу, - это нагреть ванну до температуры тела, растопить поддерживающий гель и оставить после себя структуру, напечатанную на 3D-принтере.

    Хирурги, планирующие операции, ранее использовали сердца, напечатанные на 3D-принтере на основе сканирования собственных органов пациентов. Но они сделаны по старинке: из жесткого пластика. Это новое альгинатное сердце, напротив, имеет такую ​​же эластичность, что и настоящая ткань. «Когда вы сжимаете его или толкаете, он деформируется на такую ​​же величину, что, очевидно, намного больше, чем у твердой резины или пластика», - говорит Файнберг. Это делает его гораздо более реалистичным инструментом, позволяя хирургам, скажем, практиковать наложение швов, что было бы невозможно на непроницаемом пластике.

    3D биопечать сердце - новый инструмент для хирургов

    Адам Файнберг и его команда создали первую полноразмерную трехмерную биопринтованную модель сердца человека, используя технику Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH). Модель, созданная на основе данных МРТ с использованием специально созданного 3D-принтера, реалистично имитирует эластичность сердечной ткани и швов. Эта веха представляет собой кульминацию двухлетних исследований, которые открывают как немедленные перспективы для хирургов и клиницистов, так и долгосрочные последствия для будущего биоинженерных исследований органов.

  • Готовое трехмерное сердце с биопечатью.
  • Игла печатает альгинат в ванне с гидрогелем, который позже расплавляется, чтобы оставить готовую модель.
  • Моделирование включает данные изображений в окончательный объект, напечатанный на 3D-принтере.
  • СВЕЖАЯ техника 3D-биопечати была изобретена в лаборатории Файнберга, чтобы удовлетворить незаполненный спрос на 3D-печатные мягкие полимеры, которым не хватает жесткости, чтобы стоять без опоры, как в обычной печати.FRESH 3D-печать использует иглу для введения биочернилы в ванну с мягким гидрогелем, которая поддерживает объект во время печати. После завершения простое нагревание заставляет гидрогель плавиться, оставляя только трехмерный объект с биопечатью.

    Хотя Файнберг, профессор биомедицинской инженерии, материаловедения и инженерии, доказал как универсальность, так и надежность техники FRESH, основным препятствием на пути к достижению этой вехи была печать человеческого сердца в полном масштабе.Это потребовало создания нового 3D-принтера, специально созданного для размещения ванны с гелевой подложкой, достаточно большой для печати желаемого размера, а также внесения незначительных изменений в программное обеспечение для поддержания скорости и точности печати.

    \

    В крупных больницах часто есть оборудование для 3D-печати моделей тела пациента, чтобы помочь хирургам обучить пациентов и спланировать фактическую процедуру; однако эти ткани и органы можно смоделировать только из твердого пластика или резины.Сердце команды Файнберга сделано из мягкого натурального полимера под названием альгинат, что придает ему свойства, аналогичные свойствам настоящей сердечной ткани. Для хирургов это позволяет создавать модели, которые можно резать, накладывать швы и манипулировать ими, как в реальном сердце. Ближайшая цель Файнберга - начать работать с хирургами и клиницистами, чтобы отладить их технику и обеспечить ее готовность к работе в больнице.

    «Теперь мы можем построить модель, которая позволяет не только визуально планировать, но и заниматься физическими упражнениями», - говорит Файнберг.«Хирург может манипулировать им и заставить его реагировать как настоящая ткань, так что, когда они попадают в операционную зону, они получают дополнительный уровень реалистичной практики в этой обстановке».

    \

    Эта статья представляет собой еще один важный ориентир на долгом пути к биоинженерии функционального человеческого органа. Мягкие, биосовместимые каркасы, подобные тем, что были созданы группой Файнберга, однажды могут обеспечить структуру, на которой клетки прикрепляются и образуют систему органов, делая биомедицину на один шаг ближе к способности восстанавливать или заменять целые человеческие органы.

    «Несмотря на то, что биопечать полноразмерного функционального человеческого сердца все еще существуют серьезные препятствия, мы гордимся тем, что помогаем установить его фундаментальную основу с использованием платформы FRESH, одновременно демонстрируя непосредственные приложения для реалистичного хирургического моделирования», - добавил Эман Мирдамади, ведущий автор публикации.

    Опубликованный в ACS Biomaterials Science and Engineering , статья была написана в соавторстве с учениками Файнберга Джошуа В.Ташман, Дэниел Дж. Шиварски, Рашель Н. Пальческо и бывший студент Эман Мирдамади.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    NHS представляет трехмерное сканирование сердца для диагностики пациентов за 20 минут | Сердечный приступ

    Пациенты с опасной для жизни ишемической болезнью сердца будут лечиться в пять раз быстрее благодаря внедрению 3D-сканирования в NHS, которое позволяет поставить диагноз всего за 20 минут.

    Революционная технология может превратить обычную компьютерную томографию сердца в трехмерное изображение, что позволяет врачам быстро диагностировать их, сообщает NHS England.

    Он добавил, что около 100 000 человек будут иметь право использовать технологию HeartFlow в течение следующих трех лет.

    Пациенты, которым раньше приходилось проходить инвазивную и трудоемкую ангиограмму в больнице, теперь будут осматриваться, диагностироваться и лечиться примерно в пять раз быстрее.

    После постановки диагноза лечение варьируется от хирургического вмешательства или приема лекарств до установки стента. Пациентам с менее серьезными заболеваниями можно дать советы по здоровому образу жизни или лекарства, снижающие уровень холестерина.

    Новая технология, представленная в прошлом месяце, является частью долгосрочного плана NHS по сокращению числа сердечных приступов и инсультов на 150 000.

    Национальная служба здравоохранения Англии сообщила, что здесь больше людей будут иметь доступ к потенциально спасающим жизнь технологиям, чем где-либо еще в Европе, США или Японии.

    Мэтт Уитти, директор по инновациям и наукам о жизни NHS England, сказал, что HeartFlow добился «огромного успеха» в клинических испытаниях и теперь поможет «десяткам тысяч людей в год получить быструю диагностику и лечение и в конечном итоге спасти жизни».

    Медицинский директор NHS в Англии Стивен Поуис сказал: «Долгосрочный план NHS направлен на предотвращение инсультов, сердечных приступов и других серьезных убийц, а также обеспечение того, чтобы пациенты получали пользу от передовых методов лечения и методов, а также от HeartFlow. это просто последний пример этого.

    «За счет быстрого повышения скорости диагностики и лечения пациентов с сердечными заболеваниями мы спасем тысячи жизней и обеспечим, а также проведем самую успешную программу вакцинации в истории здравоохранения. Национальная служба здравоохранения может предоставлять стандартные услуги даже быстрее, чем перед пандемией ».

    Доктор Дерек Коннолли, консультант интервенционного кардиолога в больницах Сэндвелла и Западного Бирмингема, которому доверяет NHS, сказал, что технология оказала «существенное влияние на наши больницы, улучшив диагностику и лечение основной причины смерти».

    Он сказал: «На каждые пять пациентов, у которых есть КТ сердца и анализ HeartFlow, четыре пациента идут домой, зная, что им больше ничего не нужно.

    «Половина из этих пациентов будет принимать таблетки холестерина, потому что у них раннее заболевание, а у другой половины будут нормальные коронарные артерии».

    Проф сэр Нилеш Самани, медицинский директор British Heart Foundation, приветствовал более широкий доступ к этой технологии.

    Он сказал: «Это принесет пользу пациентам и NHS, поскольку предотвратит ненужную госпитализацию для ангиограмм и быстро предоставит информацию, которая позволит пациентам выбрать лучший путь лечения для их состояния.

    «Это особенно важно в то время, когда мы имеем дело с проблемами, которые Covid-19 вызвал для оказания нормальной помощи пациентам с сердечными и сердечно-сосудистыми заболеваниями».

    Модель сердца в натуральную величину, напечатанная на 3D-принтере из материала, похожего на сердечную ткань

    Если вы планируете кому-то сделать операцию на открытом сердце, вам определенно поможет, если вы сначала сможете выполнить «пробный запуск» на точной копии. их сердца. Скоро это станет возможным благодаря недавнему прогрессу в технологии 3D-печати.

    Во-первых, - это уже возможно создать физическую копию сердца человека на основе сканирования МРТ. Однако такие модели, как правило, изготавливаются из резины или твердого пластика, поэтому им не хватает текстуры. Врачи могут исследовать их под разными углами, но они не могут практиковать на них настоящую операцию.

    Вот где приходит на помощь метод обратимой заливки суспендированных гидрогелей произвольной формы (FRESH).

    Разработан в лаборатории профессора Университета Карнеги-Меллона.Адам Файнберг, он использует «биочерку», состоящую из природного полимера, известного как альгинат. Эта биочернила выдавливается из движущейся иглы в ванну с гидрогелем, которая удерживает мягкий полимер на месте во время печати объекта. По завершении процесса печати гидрогель расплавляется под воздействием тепла, оставляя только объект.

    Хотя эта технология ранее использовалась для создания миниатюрных моделей органов, это первый раз, когда она была использована для печати полноразмерной копии.Среди прочего, процесс потребовал создания нового 3D-принтера, который мог бы вместить большую гидрогелевую ванну, и настройки программного обеспечения для печати.

    Утверждается, что готовое изделие, напечатанное на 3D-принтере, имитирует эластичность настоящего человеческого сердца и может быть разрезано и зашито аналогичным образом.

    «Теперь мы можем построить модель, которая позволяет не только визуально планировать, но и выполнять физические упражнения», - говорит Файнберг. «Хирург может манипулировать им и заставить его реагировать как настоящая ткань, так что, когда они попадают в операционное поле, они получают дополнительный уровень реалистичной практики в этой обстановке."

    Процесс описан в статье, которая была недавно опубликована в журнале ACS Biomaterials Science and Engineering .

    Источники: Университет Карнеги-Меллона, Американское химическое общество

    Все, что вам нужно знать о первой 3D-печати Сердце «Fabbaloo

    » Сердце, напечатанное на 3D-принтере [Источник: Тель-Авивский университет]

    В апреле 2019 года группа израильских исследователей объявила о революционном открытии - они впервые применили технологию 3D-печати для печати сердца из человеческих тканей.

    Исследователи и раньше пытались напечатать трехмерное сердце, но в этом эксперименте впервые кто-либо успешно использовал человеческую ткань для печати сердца. Достижения в области стволовых клеток и технологии 3D-печати позволяют ученым создавать целые органы с нуля.

    Это сердце является значительным достижением в области медицинских технологий, которое стало возможным благодаря улучшенным технологиям 3D-печати и исследованиям стволовых клеток. Так как же этим ученым это удалось? Кроме того, что означает это сфабрикованное сердце для будущего медицины?

    Как было напечатано сердце

    Болезни сердца - основная причина смерти как мужчин, так и женщин в Соединенных Штатах.В течение многих лет исследователи хотели разработать органы, напечатанные на 3D-принтере, для трансплантации сердца, когда трудно найти донора, а списки ожидания могут оказаться фатальными. Медицинские исследователи искали любое преимущество, которое они могут дать врачам, поэтому сердце всех органов было одним из первых, кто был напечатан на 3D-принтере.

    Медицинские исследователи умели печатать ткани раньше. Эта способность оказалась полезной для тестирования лекарств и регенеративной медицины, но не была конечной целью. Напечатанная ткань также не включала кровеносных сосудов, которые были бы необходимы при печати сердца.

    В этом случае группа исследователей смогла воссоздать структуру сердца, используя стволовые клетки - клетки, способные дифференцироваться в клетки с более специфическими функциями. Исследователи извлекли у пациентов жировую ткань и превратили эти клетки в плюрипотентные стволовые клетки - иногда называемые «главными» стволовыми клетками из-за их способности превращаться в клетки любого типа, в которых нуждается организм.

    Затем исследователи создали гидрогель, состоящий из коллагена и гликопротеинов, который можно было использовать в качестве носителя для печати на 3D-принтере.Они добавили стволовые клетки в смесь гидрогелей, и клетки затем дифференцировались в клетки того типа, которые составляют стенки кровеносных сосудов. В результате получилась «биочернила» на основе стволовых клеток пациента.

    3D-принтер использовал эту биочерку для аккуратного нанесения участков сердечной ткани, соответствующих генетическому и биохимическому составу пациента. К концу эксперимента из этих пятен образовалось сердце размером с кроличье сердце, полностью сделанное из человеческой ткани.

    Как органы, напечатанные на 3D-принтере, могут изменить медицину

    После усовершенствования технология печати органов позволит производителям медицинских изделий создавать сердца, которые с большей вероятностью будут приняты иммунной системой пациента.

    Любое донорство органов связано с риском как краткосрочного, так и долгосрочного отторжения. Особенно часто будут отвергнуты сердца. При трансплантации сердца до 80% пациентов испытывают хотя бы один эпизод отторжения. Почти в 20% случаев пересадки сердца это отторжение оказывается фатальным. Сердце, напечатанное из тканей тела пациента, скорее всего, снизит - или, возможно, устранит - этот риск отторжения.

    Однако сердце, напечатанное на 3D-принтере, пока не может функционировать в теле. Хотя он может втягивать кровь, он еще не может ее откачать.Исследователям все еще нужно научить сердце биться, а затем протестировать его на животных моделях - вероятно, начиная с крыс. В то же время исследователи также изучат возможность создания 3D-печатного сердца размером с человека и определят, каким новым методам им нужно будет научиться, чтобы это сделать.

    Несмотря на то, что сердце является значительным достижением, некоторые ученые-медики отказываются называть это прорывом - для настоящего прорыва, по их мнению, потребуется полностью функционирующее человеческое сердце. Однако все согласны с тем, что сердце - это важный шаг вперед для регенеративной медицины - прорыв или нет.

    Сердце, напечатанное на 3D-принтере, знаменует собой еще один шаг к победе над одной из самых сложных и распространенных причин смерти в Америке. По оценкам некоторых врачей, может пройти почти 10 лет, прежде чем мы увидим, что эта технология используется в больницах. Хотя вы не должны ожидать увидеть эту технологию в операционных в ближайшее время, вы почти наверняка услышите больше от этих исследователей в ближайшие несколько лет.

    Будущее органов, напечатанных на 3D-принтере

    Хотя органы и раньше печатались на 3D-принтере, это сердце стало первым органом, напечатанным только из человеческой ткани.Печатное сердце - знаковое событие в регенеративной медицине. Однако его пока нельзя использовать - исследователям предстоит много работы, которую им нужно будет завершить, прежде чем с помощью 3D-печати органов можно будет создать жизнеспособное человеческое сердце, которое медицинские работники смогут использовать при трансплантации сердца.

    Если эти исследователи добьются успеха, прорыв может стать крупной победой над самой распространенной причиной смерти в Соединенных Штатах. Более низкие показатели отторжения, более короткие списки ожидания органов и меньшее количество осложнений в результате операции - все это возможные преимущества сердца, напечатанного на 3D-принтере.Эти напечатанные на 3D-принтере органы также потенциально могут быть почти идеальной заменой - наилучшим образом подходящей для пациента.

    Сердце - это только начало для этих исследователей. Потребуется большая работа по разработке органа, пригодного для трансплантации пациенту с терминальной сердечной недостаточностью.

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *