腦動脈瘤影響多達五十分之一的人，當血管壁變薄並膨脹時發生，為潛在的致命破裂埋下隱患。科學家們在實驗室中建立了一個3D列印的動脈瘤模型，並對其進行了“手術”：他們插入了一個裝置來封堵動脈瘤，防止其破裂。這種模型可以根據個體患者的血管進行定製，讓醫生嘗試不同的治療方法並找到最佳解決方案。
為了治療動脈瘤，腦外科醫生有時會進行手術，在膨脹的血管上安裝金屬夾，以防止血液積聚。一種侵入性較小的方法是透過導管將微小的金屬線圈插入動脈瘤，誘導血栓形成，從而封堵動脈瘤。大多數治療裝置都在動物身上進行測試，但動物的血管與人類的血管並不完全相似。而以前的實驗室培養皿動脈瘤模型無法模擬活體血管的特性。“我們認為也許可以有更好的方法來測試這些[治療]裝置，”林迪·張說，她在德克薩斯農工大學攻讀生物醫學工程研究生時領導了這項研究。該研究於2020年發表在《生物製造》雜誌上。
張和她的同事3D列印了一個動脈瘤結構，該結構包含水基凝膠，並植入了排列在腦血管內壁的人體細胞。研究人員對動脈瘤進行了手術，將鉑金線圈注入膨出的血管中。最後，他們用血漿（血液的液體成分）填充血管，然後血漿形成血栓，封堵了膨脹部位。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的生物製造研究工程師威廉·“裡克”·海恩斯是這項研究的合著者，也是手術的執行者，他說：“我們正在努力簡化動脈瘤的治療，消除猜測。”“目標是使用這些裝置來驗證模型，這樣人們就可以進行3D掃描，在模擬中重建它，然後嘗試新增[血液]流動，並確定他們是否需要治療動脈瘤或置之不理。”
馬薩諸塞大學醫學院的生物醫學工程師馬修·古尼斯在談到這種新模型時說：“我認為這非常重要。”古尼斯說，其他小組也開發了動脈瘤模型，但這個模型令人興奮，因為它透過新增活細胞更好地複製了人體血管。古尼斯沒有參與這項研究。他說，外科醫生可以在對真實患者進行手術之前在這種模型上進行練習：“如果你遇到一個特別棘手的病例，你可以打印出這個病例，基本上你可以在解剖結構中，在接觸患者之前進行練習。”