Loading...

Антон Петруков

Американские ученые разработали шунт для детей с дефектами желудочков  нижних камер в сердце. Внутрь трубки авторы поместили гидрогель с полимерами, которые образуют связи между собой, вытесняют воду и тем самым уменьшают объем гидрогеля и расширяют просвет шунта. С помощью катетера со светоизлучающим наконечником хирурги могут воздействовать на гидрогель синим светом, который инициирует образование полимерных связей и позволяет расширять шунт до 40% от первоначального размера в соответствии с ростом организма ребенка. Новое устройство позволит избежать дополнительных операций на открытой грудной клетке у детей. Исследование будет представлено на онлайн-конференции ACS Fall 2024. 

Некоторые дети рождаются с пороками желудочков в сердце, что приводит к ограничению притока крови в легкие и другие органы. Из-за этого врачам приходится устанавливать шунты, которые направляют кровоток в легкие. Однако дети растут, и хирургам приходится проводить дополнительно две, а то и четыре операции по замене шунта на открытой грудной клетке. Каждый раз эти процедуры создают риск для жизни ребенка.

Американские ученые решили разработать новый тип шунта, не требующий дополнительных операций по его замене. Внутреннюю часть трубки они покрыли гидрогелем, который содержит сеть сшитых полимеров. Сшивки полимеров позволяют вытеснять воду из гидрогеля и соединять полимеры, за счет чего объем гидрогеля уменьшается, а внутренняя часть шунта расширяется. Первоначально сшивки формировались самостоятельно, без внешнего воздействия. Затем исследователи разработали новые полимеры, которые образуют связи и увеличивают внутренний диаметр шунта «по требованию». Для запуска реакции ученые использовали синий свет — длина его волны несет достаточно энергии для инициирования полимерных связей и безопасна для живых тканей. Этот свет воздействует на гидрогель через волоконно-оптический катетер — длинную тонкую трубку со светоизлучающим наконечником. Чтобы активировать светочувствительный материал внутри шунта, хирурги должны ввести катетер в артерию около подмышки и затем переместить его в нужное положение. 

В ходе лабораторных экспериментов ученые обнаружили, что они могут постепенно расширять шунт в зависимости от продолжительности воздействия света до 40% от первоначального диаметра — с 3,5 миллиметров до 5 миллиметров — и практически достичь размера самого большого шунта, имплантируемого детям. Кроме того, новое устройство не вызвало образования тромбов или воспалительной реакции. 

В будущем исследователи планируют протестировать полноразмерные прототипы шунтов в искусственной среде, имитирующей систему кровообращения человека, а затем перейти на животные модели. По словам авторов, технология принесет пользу не только при пороках развития желудочков, но и при замене кровеносных сосудов у детей, пострадавших в авариях. 


Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.