Barnkirurger och teknikforskare i Schweiz har tillsammans utvecklat en ny metod kallad indirekt 4D-utskrift. Med hjälp av den går det att framställa stentar – små cylinderformade metallrör för medicinskt bruk – som är 40 gånger mindre än de minsta stentar som kan tillverkas i dag.
Med så små stentar kan det i framtiden förhoppningsvis bli möjligt att vidga förträngda urinrör hos barn medan de fortfarande är kvar i livmodern. Forskarna presenterar den nya utskriftsmetoden i tidskriften Advanced materials technologies.
Skydda njurarna
Omkring ett av tusen barn drabbas av en förträngning av urinröret, ibland redan under fostertiden. Då måste den förträngda delen av urinröret i dag opereras bort. Detta för att inte livshotande urinmängder ska samlas i urinblåsan.
Barnkirurgen Gaston De Bernardis och hans medarbetare vid sjukhuset Kantonsspital Aarau i Schweiz vill hitta ett sätt att i stället vidga urinröret med hjälp av en stent. Helst före födseln om förträngningen uppkommer redan då. Tidigare behandling kan nämligen skydda njurarna mot skador bättre än dagens behandling.
Men de stentar som i dag används för bland annat att vidga förträngda blodkärl är alldeles för stora för det lilla barnets eller fostrets urinvägar. Det går helt enkelt inte att göra tillräckligt små stentar med konventionella metoder.
Gaston De Bernadis har därför inlett ett samarbete med forskare vid den tekniska högskolan ETH Zürich, närmare bestämt med forskare vid Scale robotics lab. De har nu utvecklat den nya utskriftsmetoden som gör att de kan tillverka mycket detaljerade strukturer som är mindre än 0,01 millimeter i diameter.
– Vi är övertygade om att våra resultat öppnar dörren för att ta fram nya verktyg för minimalt invasiv kirurgi, sade Carmela De Marco, studiens huvudförfattare, i samband med publiceringen.
3D-utskrift med minne
Forskarna kallar metoden fyrdimensionell eftersom en fjärde dimension – ett ”minne” för en viss form – läggs till en stent som skrivs ut tredimensionellt. Stenten tillverkas i ett särskilt polymermaterial som gör att den ”minns” sin ursprungliga form. Även om den trycks ihop så återtar stenten sin originalform när den blir varm.
– Detta material är mycket väl lämpat för att behandla förträngningar i urinvägarna, sade barnkirurgen Gaston De Barnardis.
– Stenten kan tryckas ihop när den förs in i det förträngda området. Väl på plats återtar den sin originalform och utvidgar urinröret.
Nästa steg i utvecklingen av den nya behandlingsmetoden är att pröva de nya stentarna i djurstudier.