ПЕРМЬ, 14 октября. /ТАСС/. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с коллегами из Казанского федерального университета (КФУ), Университета «Сириус» и Университета Лафборо (Великобритания) разработали технологию создания биоразлагаемых коронарных стентов из поли-л-молочной кислоты. Такое решение может применяться в сердечно-сосудистой хирургии детей с пороками сердца, когда необходимо временно восстановить проходимость сосуда без последующего извлечения хирургическим путем, рассказали ТАСС в пресс-службе ПНИПУ.
«В настоящее время активно изучается возможность производства и внедрения стентов из полимерных материалов. Аддитивное производство (3D-печать) биоразлагаемых стентов с регулируемыми механическими свойствами является передовой технологией, которая открывает новые возможности для индивидуального проектирования биомедицинских имплантатов. Ученые Пермского политеха совместно с коллегами из Казани, университета “Сириус” и Великобритании разработали методику проектирования, моделирования и производства биодеградируемых стентов из поли-л-молочной кислоты», — рассказали в ПНИПУ.
Стентирование кровеносных сосудов помогает восстановить кровоток при сужении или полном перекрытии просвета сосуда тромбом или атеросклеротической бляшкой и избежать ишемического инсульта — одной из основных причин смерти в мире. Для этого в суженые места артерии для расширения устанавливают стент — полую гибкую сетчатую конструкцию, изготовленную, как правило из металла.
«Металлические стенты имеют ряд ограничений, которые можно преодолеть с помощью использования разработанных биоразлагаемых имплантов. Одно из направлений их применения — сердечно-сосудистая хирургия детей с пороками сердца, когда существует необходимость во временном восстановлении проходимости сосуда без последующего хирургического извлечения», — рассказал доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ Алексей Кучумов.
Особенности новой технологии.
В ходе своего исследования ученые определили скорость 3D-печати, диаметр сопла, его температуру и размер стола для оптимизации процесса. На основе испытаний на растяжение и сжатие они также проанализировали механические свойства биодеградируемого полимера и провели численное моделирование поведения стента из этого материала в модели трехслойной артерии. По словам исследователей, разработанная модель показала хорошие результаты по равномерному раскрытию и минимальному укорочению и распределению механических напряжений без чрезмерной нагрузки на сосуд, что позволяет эффективно восстановить просвет. Результаты подтверждают, что конструкция сильно влияет на механические характеристики.
«Особенностью технологии являются не только экспериментальные исследования и аддитивное производство, но и компьютерное моделирование раскрытия стентов для прогнозирования их поведения внутри кровеносного сосуда и расчета нагрузок на стенки артерии и бляшки. Таким образом мы можем сначала спроектировать, а затем спрогнозировать его поведение в кровеносном сосуде пациента, для дальнейшего изготовления в лаборатории», — пояснил младший научный сотрудник лаборатории биожидкостей ПНИПУ Александр Хайрулин.
Как отметили в пермском Политехе, разрабатываемая отечественная технология создания, моделирования и 3D-печати таких персонализированных коронарных стентов из биоразлагаемых полимеров позволит подбирать и создавать более рациональные конструкции для разных клинических случаев.
Статья с результатами работы российских и британских ученых опубликована в журнале The International Journal of Advanced Manufacturing Technology за 2025 год. Часть исследований выполнена в лаборатории биожидкостей ПНИПУ при финансовой поддержке министерства науки и высшего образования РФ в рамках госзадания на выполнение фундаментальных научных исследований.