Cel mai mic stent din lume, de 40 de ori mai mic decât unul folosit acum

Aproximativ unul din fiecare mie de copii dezvoltă o strictură uretrală (adică o îngustare a unei porțiuni din uretră), uneori chiar și atunci când sunt încă în pântecele mamei. Pentru a preveni acumularea fatală de urină în vezică, chirurgii pediatri, precum dr Gaston De Bernardis la Kantonsspital Aarau, trebuie să îndepărteze chirurgical secțiunea afectată a uretrei și să coasă capetele deschise ale tubului. Cu toate acestea, ar fi mai puțin dăunător pentru rinichi, dacă s-ar putea introduce un stent pentru a lărgi constricția în timp ce fătul este încă în pântec.

Stenturile au fost folosite pentru tratarea vaselor coronariene blocate de ceva mai mult timp, dar tractul urinar la bebeluși este mult mai mic, în comparație. Nu era posibil să se producă stenturi cu dimensiuni atât de mici, folosind metode convenționale, motiv pentru care dr De Bernardis a abordat Laboratorul de robotică multi-scală la ETH Zurich. Cercetătorii de aici au dezvoltat acum o nouă metodă care le permite să producă structuri extrem de detaliate cu un diametru mai mic de 100 micrometri, după cum raportează într-un articol publicat recent în jurnalul Advanced Materials Technologies.

Tipărire indirectă 4D

„Am imprimat cel mai mic stent din lume cu caracteristici care sunt de 40 de ori mai mici decât oricare altt stent produs până în prezent", spune Carmela De Marco, autorul principal al studiului și bursieră „Marie Sklodowska-Curie" în grupul de cercetare Bradley Nelson. Grupul apelează la metoda prin care au dezvoltat tipărirea indirectă 4D. Ei folosesc căldura dintr-un fascicul laser pentru a tăia un șablon tridimensional - un 3D negativ - într-un strat de micromatriță care poate fi dizolvat cu un solvent. Apoi, completează negativul cu un polimer cu memorie de formă și setează structura folosind lumina UV. În ultima etapă, acestea dizolvă șablonul într-o baie de solvent și stentul tridimensional este terminat.

Proprietățile formă-memorie ale stentului îi conferă a patra dimensiune. Chiar dacă materialul este deformat, își amintește forma inițială și revine la această formă când este cald. „Polimerul cu memorie de formă este potrivit pentru tratarea structurilor uretrale. Când este comprimat, stentul poate fi împins prin zona afectată. Apoi, odată poziționat, revine la forma sa originală și lărgește zona restrânsă a tractului urinar", a spus dr De Bernardis.

Însă stenturile în miniatură sunt încă departe de a găsi aplicații din lumea reală. Înainte de a putea fi efectuate studii umane pentru a arăta dacă sunt potrivite pentru a ajuta copiii cu defecte congenitale ale tractului urinar, ele trebuie testate mai întâi pe modelele de animale. Cu toate acestea, concluziile inițiale sunt promițătoare, „credem cu tărie că rezultatele noastre pot deschide ușa dezvoltării de noi instrumente pentru o intervenție chirurgicală minim invazivă", spune De Marco.