德国研发人工合成静脉瓣未来或可将其植入人体

2012-04-10

如果心脏瓣膜关闭不全,可以进行替换.但是,静脉瓣功能不全的传统治疗到目前为止总是而且唯一是经过药物治疗.将来,移植的瓣膜将担任损坏瓣膜的功能-而且一个新的计量工具意味着可以通过自动过程合成这些的假的瓣膜.

如果心脏瓣膜关闭不全，可以进行替换。但是，静脉瓣功能不全的传统治疗到目前为止总是而且唯一是经过药物治疗。将来，移植的瓣膜将担任损坏瓣膜的功能-而且一个新的计量工具意味着可以通过自动过程合成这些的假的瓣膜。

慢性静脉功能不全是最常发生的医疗事件之一。大约有一千万的德国市民患有需要治疗的静脉功能不全，女性罹患率是男性的两倍。

这种普遍状况的原因是腿上的静脉瓣是受限制地在起作用。如果静脉瓣不再能够完全地关闭，血液将在遵循重力法则和心搏的共同作用下流向下，潴留在腿上。这将导致水肿，而且在特别严重的情况下会导致开发性溃疡。慢性静脉功能不全通常靠抗炎药和利尿药治疗;而且到现在为止，世界上还没有可用来治疗这种疾病的移植静脉瓣。

来自德国斯图加特市弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所正在开始做出一些改变：与四位工业伙伴还有德国亚琛工业大学生物医学工程的赫姆霍兹协会密切合作，他们已经开发出一套可以用聚碳酸酯(一种塑料)制造假瓣膜的自动化设备。这项工程由德国联邦经济与劳动部门赞助。这项设备的核心部件是一个使研究者可以精确地将一个特别的聚合物整合到游离的表面同时结合成不同级别萧氏硬度的多聚物的3D的微涂胶工具。

“3D微涂胶工具技术是使得三维几何物体用多聚物一层层合成成为可能的添加过程”，IPA小组管理人员Oliver Schwarz博士解释道。

科学家使用PCU是因为他特别强壮而且柔韧，这种材料的另外一种有用特性是它很容易与周围组织缝合。PCU结果可以做成很薄的一层，这对于房室瓣置换是理想的。

Schwarz说：“通过联合利用PCU和我们的3D涂胶动力学，我们可以完成弹性和硬度级别在六个不同程度上的材料无缝过渡----没有任何损坏点。这种技术反应了自然界高强结构的设计。喷射造型是做不到这点的。”

但是PCU是如何变成假静脉瓣膜的?首先，把多聚物溶在溶剂中，然后用微涂胶工具每次一小滴沉积在假静脉瓣上。此系统精确到了25微米，而且每秒可以推出100微滴，每一滴大概有2-60纳升。

一个六轴动力系统使压电式喷嘴精确定位在模具上面。一旦模具涂满了微滴，模具将被温热氮流笼罩。这可以使溶剂蒸发，在模具上留下多聚物。同样重复步骤添加更多层的多聚物，最终多聚物假瓣膜可以很容易地从模具上剥去。

医生可以拿着这个完成的瓣膜，通过一个腿上的经皮导管植入到静脉中。