近日，來(lái)自美國西北大學(xué)的兩位科學(xué)家GuillermoAmeer和孫成共同合作，使用3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)出了能夠根據患者身體情況進(jìn)行定制的可生物降解彈性支架。

　　“當下絕大多數的支架都是用金屬支撐的，只有現成的幾種尺寸可供選擇。”Ameer說(shuō)，他是美國西北大學(xué)McCormick工程學(xué)院的生物工程教授兼Feinberg醫學(xué)院外科教授。“醫生們只能去猜哪種支架的尺寸正好適合保持血管開(kāi)放。但是我們每個(gè)人都是不同的，最終的效果完全依賴(lài)于每個(gè)醫生的經(jīng)驗，所以這不是最佳的解決方案。”

　　據了解，如果支架不合適的話(huà)，就有可能會(huì )在動(dòng)脈中移動(dòng)，干擾血液流動(dòng)，這有可能最終導致植入失敗。在這些情況下，醫生就必須以某種方式重新打開(kāi)阻塞的支架或進(jìn)行旁路血管移植術(shù)。這是一個(gè)昂貴和高風(fēng)險的過(guò)程。“通過(guò)3D打印具有能夠滿(mǎn)足患者血管對于精確幾何形狀和生物特性的要求的支架，我們預計可以最大限度地減少這些并發(fā)癥的概率。”

　　為了創(chuàng )建這些定制的支架，Ameer與孫成助理教授合作，使用了一種被稱(chēng)為投影微立體光刻（projectionmicro-stereo-lithography）的3D打印技術(shù)，結合Ameer實(shí)驗室之前開(kāi)發(fā)的一種聚合物，打印出了支架。據悉，該3D打印技術(shù)主要用光來(lái)固化液體樹(shù)脂或聚合物來(lái)打印對象。當一種光的圖案照射到聚合物上時(shí)，它會(huì )將其轉化成固體，如此逐層操作形成3D對象。

　　孫成教授的3D打印技術(shù)，被稱(chēng)為微連續液相界面制造（microCLIP）。它有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它的分辨率極高，可以打印出小至7微米的細部特征，這就使它很適合打印血管支架，因為這種支架具有很細的網(wǎng)格尺寸，直徑不足3毫米；第二，它能夠同時(shí)打印多達100個(gè)支架，這樣就比傳統制造方式更快更便宜；第三，它也很快速，4厘米長(cháng)的支架只需短短幾分鐘即可完成。

　　除此之外，這種支架使用的是Ameer的實(shí)驗室之前開(kāi)發(fā)的一種基于檸檬酸的聚合物，而非當下常見(jiàn)的金屬絲網(wǎng)。由此制造出來(lái)的支架是有彈性、可生物講解的，并且具有抗氧化作用。另外醫生也可以將藥物加載到聚合物上，使其在植入點(diǎn)慢慢釋放，從而加快血管壁的愈合過(guò)程。Ameer教授在以前的研究中已經(jīng)證明了，這種聚合物可以用來(lái)制造血管植入物以抑制血栓的形成。而且，這種支架兼具的高強度和可生物降解功能，使其能夠在血管開(kāi)始擴張的時(shí)候充分發(fā)揮其機械功能，而在血管重開(kāi)后的恢復過(guò)程中慢慢溶解。

　　至于當下市場(chǎng)上使用的可生物降解支架，使用的往往是那種類(lèi)似于縫合手術(shù)中使用的塑料。它們的強度并不像金屬支架那么高，放置后要完全展開(kāi)往往需要更長(cháng)的時(shí)間。為了彌補這一弱點(diǎn)，這種塑料支架往往要比金屬支架要厚。Ameer的3D打印支架就沒(méi)有這些弱點(diǎn)。

　　下一步，Ameer和孫成教授計劃研究他們的生物可降解支架需要多久才能被身體分解和吸收入，而他們的團隊還準備探索這種創(chuàng )新支架的設計，以提高它們的長(cháng)期性能。

　　這項研究得到了美國心臟協(xié)會(huì )的支持，其研究結果已經(jīng)被在線(xiàn)發(fā)表在了《AdvancedMaterialsTechnologies》雜志上。Ameer實(shí)驗室里的博士后研究員RobertvanLith和孫成實(shí)驗室里的研究生EvanBaker是該論文的共同第一作者。