搜狐科学 | 尿道狭窄有了新办法!科学家发明4D打印胎儿尿道支架

原标题:搜狐科学 | 尿道狭窄有了新办法!科学家发明4D打印胎儿尿道支架

文 / 周亦川 编 / 干玎竹

【搜狐健康】一千个孩子中就可能有一个患有尿道狭窄。尿道狭窄可能让孩子排不出尿液,危及肾脏健康,甚至生命安全。据8月9日新医学健康新闻资讯网(News-medical)报道,《材料科技进展》杂志上发布的一项研究介绍了一种尺寸极小的“4D打印”支架,有望解决这一难题。

瑞士苏黎世联邦理工学院研究员Carmela De Marco介绍,儿童尿道狭窄可导致尿液积聚在膀胱中,有些儿童甚至在胎儿期间已出现尿道狭窄。过去,外科医生需要做手术切除狭窄的尿道,然后将尿道切口重新缝合,才能恢复排尿。

如果该项技术应用于临床,医生就可以通过植入支架将尿道狭窄部位扩大,那么,治疗对儿童的伤害会小得多。众所周知,支架技术已经应用于治疗动脉阻塞,该技术的临床应用十分成熟。在成人中,尿道支架也已用于治疗前列腺增生或泌尿外科手术引起的排尿困难。但是,相比之下婴儿,特别是胎儿的尿道要窄得太多,用传统方法不可能生产如此小尺寸的支架。

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新的方法,可生产直径小于100微米的细微结构。De Marco说,目前实验室用这种技术已经制造了世界上最小的支架,比迄今为止最小的支架还要小40倍以上,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底片)切割成可溶解的微型模型层。接下来他们用形状记忆聚合物填充底片,并用紫外光设置结构。最后,他们将模板在溶剂中溶解,完成三维支架。

不同形态的支架图,单位:毫米(a图),微米(b—f图)

支架的形状记忆特性赋予了它第四维度。即使材料变形,它也会记住它的原始性状,并在受热时恢复到这个形状。因此,形状记忆聚合物的这类特性很适用于治疗尿道狭窄。当受冷被压缩时,支架可以穿过受影响的区域。到达了合适的位置后,它会逐渐恢复到原来的形状,将尿道狭窄区域扩张开,让尿液通过,就像血管支架一样。

De Marco说,这种尿道支架真正投入临床还有很长的路要走。科学家正在动物模型中进行测试,目前结果显示很有的希望。接下来再探讨它们在治疗先天性泌尿道缺陷的儿童中的应用。De Marco坚信,这项研究成果可以为微创手术新工具开发拓展了道路。

参考资料:

1. News-medical

Researchers develop new method to produce stents with small dimensions

https://www.news-medical.net/news/20190809/Researchers-develop-new-method-to-produce-stents-with-small-dimensions.aspx

2. Advanced materials technologies

Indirect 3D and 4D Printing of Soft Robotic Microstructures

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/admt.201900332?referrer_access_token=4Rcv_XQRnJEzg2AoTPue004keas67K9QMdWULTWMo8NsFXYzRHCijIf6z7U3407C3fdKcywaPqQw9QmGIY5bHHpz9WymfGSnAQUjGFTC7NTLS5ydiypI6dl2UwzpgzR8zn5eIbEGafG5MiuVlt68hILgSbC24PEF4xsODgcp_Hc%3D

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