Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) представляют собой группу болезней, которые влияют на систему кровообращения. В первую очередь к этой группе относятся болезни сердца, заболевания, поражающие сосуды головного мозга и почек, а также заболевания периферических сосудов (ЗПА).
Кровеносные сосуды. spanteldotru/iStock
Кровеносные сосуды, транспортирующие кровь, кислород и питательные вещества, могут сужаться или закупориваться у людей с ССЗ, что чревато рядом проблем. Как правило, ССЗ приводят к смерти.
Для решения этих проблем эксперты из Brigham and Women Hospital усовершенствовали 3D-биопринтинг сосудистых тканей с функциональными и механическими характеристиками. Результаты проекта были недавно опубликованы в научном издании Science Advances.
Как им это удалось?
Команда разработала гидрогелевые биочернила, которые могут печатать сосуды в составе живой ткани. Технология основана на способности природных полимеров к сшиванию. Помимо высоких показателей вазоконстрикции, вазодилатации, перфузии и барьерных характеристик, сравнимых с нативными сосудами, напечатанные кондуиты (сосудистый протез) продемонстрировали ряд других важных физиологических свойств кровеносных сосудов.
Кроме того, авторы доказали возможность использования таких сосудов для тестирования эпитопы SARS-CoV-2 в условиях продолжающейся пандемии COVID-19.
Биоинженерные кровеносные сосуды продемонстрировали физиологические характеристики настоящих кровеносных сосудов. Shrike Zhang Lab/BWH
"Напечатанные нами кондуиты действительно повторяют многие механические свойства нативных сосудов", — рассказывает руководитель проекта Шрайк Чжан. "Результаты этого эксперимента показывают, что такие сосуды могут служить в качестве готовых моделей для трансплантатов при проведении сосудистых операций, при изучении других заболеваний и в целом для биомедицинских приложений".
В числе других соавторов проекта были Сюаньхэ Чжао, доктор наук, сотрудник кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, и К. Кит Озаки, доктор медицины, сотрудник отделения сосудистой и эндоваскулярной хирургии Бригхэма.
В мире от ССЗ каждый год умирает 17,9 млн человек
По данным ВОЗ, от сердечно-сосудистых заболеваний в мире ежегодно умирает около 17,9 млн человек. Болезни сердца являются основной причиной смертей для представителей обоих полов и большинства расовых и этнических групп.
По данным Американского колледжа кардиологии, неправильный образ жизни является самой большой причиной смертности и инвалидности. Такие факторы, как курение, ожирение, недостаточная физическая активность и неправильное питание, оказывают большое влияние на риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Sources: American College of Cardiology, Journal Interesting Engineering, Journal Eurekalert
1. (https://www.eurekalert.org/news-releases/968792)
2. (https://www.cardiosmart.org/news/2016/1/heart-disease-remains-top-killer-in-united-states)
3. (https://interestingengineering.com/health/3d-bioprinted-blood-vessels-cardiovascular)
