При участии ученых КФУ разработана технология создания биоразлагаемых стентов
Международная команда ученых из Казанского федерального университета, Пермского национального исследовательского политехнического университета, Научно-технологического университета «Сириус» и Университета Лафборо (Великобритания) представила результаты исследования по разработке оптимальных режимов изготовления биоразлагаемых стентов из поли-L-лактидной кислоты (PLLA) с использованием технологии FDM-печати.
Проект представляет собой важный шаг в развитии медицинских устройств. Биоразлагаемые стенты могут уменьшить негативные последствия, связанные с металлическими стентами, такие как риск тромбообразования и реакции организма на биоматериалы.
«Это исследование особенно актуально сегодня, когда в мировой науке активно разрабатываются биоразлагаемые материалы и конструкции из них для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Наша технология позволяет изготавливать стенты, которые могут обеспечить необходимую поддержку сосудистой стенки без последующего хирургического удаления и с минимальными рисками для пациента», – заявил заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ, руководитель научной группы по биомедицинской инженерии университета «Сириус» Алексей Кучумов.
В ходе исследования были изготовлены пять различных геометрических моделей стентов, которые затем прошли комплексные механические испытания.
«Коллеги из Перми обратились к нам с запросом на определение физико-механических свойств стентов. Для проведения экспериментов требовалась специальная оснастка, которую в кратчайшие сроки разработало и изготовило Малое студенческое конструкторское бюро. Это позволило значительно сократить время на подготовку эксперимента», – отметил научный сотрудник лаборатории механики оболочек ИМиМ Павел Большаков.
Сотрудники Казанского университета разработали специализированную экспериментальную установку для проведения четырехточечного изгиба стентов, в которой использовались методы видеофиксации для анализа деформаций и определения жесткости. Эта система обеспечила высокую точность измерений при незначительных нагрузках, что было критично для оценки механических свойств биоразлагаемых стентов.
«Ввиду наличия малых нагрузок, оснастка была спроектирована и изготовлена с помощью аддитивных технологий. Анализ результатов проводился с помощью методов видеофиксации, что способствовало точному измерению деформации и определению основных показателей работы стентов», – подчеркнул научный сотрудник лаборатории механики оболочек, аспирант, участник МСКБ Кирилл Акифьев.
В ходе четырехточечных изгибных испытаний было выявлено, что стенты из PLLA имеют жесткость на 28,2–35,4 процента ниже, чем их аналоги, изготовленные из традиционного полимерного материала полилактида. Также исследователи продемонстрировали, что изгибная жесткость стентов сильно зависит от их дизайна, а также размеров и конфигурации ячеек.
«Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации существующих моделей стентов и создания новых, обладающих высокой производительностью и долговечностью. Эта работа может стать основой для дальнейших исследований в области аддитивного производства биомедицинских устройств», – прокомментировал заведующий кафедрой компьютерной математики и информатики ИМиМ Оскар Саченков.
