Разработан алгоритм, который оптимизирует проектирование сосудистой системы для 3D-печатных сердец
Чтобы сократить периоды ожидания и снизить вероятность отторжения, исследователи в области регенеративной медицины разрабатывают методы использования собственных клеток пациента для изготовления персонализированных сердец, почек, печени и других органов по требованию.
Обеспечение того, чтобы кислород и питательные вещества могли достичь каждой части недавно выращенного органа, является постоянной проблемой.
Исследователи из Стэнфорда создали новые инструменты для проектирования и 3D-печати невероятно сложных сосудистых деревьев, необходимых для переноса крови по всему органу. Их платформа, опубликованная 12 июня в Science , генерирует конструкции, которые напоминают то, что мы на самом деле видим в человеческом теле, значительно быстрее, чем предыдущие попытки, и способна преобразовать эти конструкции в инструкции для 3D-принтера.
«Возможность масштабирования биопечатных тканей в настоящее время ограничена возможностью создания для них сосудистой сети — вы не можете масштабировать эти ткани, не обеспечив кровоснабжение », — сказала Элисон Марсден, профессор сердечно-сосудистых заболеваний Дугласа М.
и Нолы Лейшман, профессор педиатрии и биоинженерии в Стэнфорде в школах инженерии и медицины и соавтор статьи.
«Мы смогли заставить алгоритм для создания сосудистой сети работать примерно в 200 раз быстрее, чем предыдущие методы, и мы можем создавать его для сложных форм, таких как органы».
Сосудистая сеть на уровне органов Когда кровь перекачивается в орган тела, она перемещается из большой артерии в более мелкие разветвленные кровеносные сосуды, где она может обмениваться газами и питательными веществами с окружающими тканями.
В большинстве тканей клетки должны находиться на расстоянии толщины волоса от кровеносного сосуда, чтобы выжить, но в тканях с высокими метаболическими потребностями, таких как сердце, это расстояние еще меньше — в кубе размером с миллиметр может быть более 2500 капилляров.
Все эти крошечные кровеносные сосуды в конечном итоге снова соединяются, прежде чем покинуть орган.
Эти сосудистые сети не стандартизированы; органы бывают разных форм, и даже между двумя сердцами одинакового размера существует большое разнообразие.
До этого момента создание модели реалистичной сосудистой сети, которая подходит уникальному и сложному органу, было сложным и невероятно трудоемким.
Вместо этого многие исследователи полагались на стандартизированные решетки, которые хорошо работают в небольших моделях тканей, но плохо масштабируются. Марсден и ее коллеги создали алгоритм для создания сосудистых деревьев, которые точно имитируют архитектуру кровеносных сосудов органов, и сделали программное обеспечение доступным для использования любым человеком через свой проект с открытым исходным кодом.
Computex 2024: NVIDIA G-Assist — чат-бот с ИИ, который поможет в играх и оптимизирует ПК Компании Nvidia и Microsoft работают над ИИ-ассистентами, которые помогут вам играть в компьютерные игры. Когда Nvidia впервые анонсировала G-Assist, …
Наука и Технологии 16:06, июня 3, 2024 | itzine.ruРазработан датчик, который отслеживает турбулентность океана В темных глубинах океана тюлени охотятся за добычей с помощью своих высокочувствительных усов, которые улавливают вибрации. Именно структура этих вол …
Hardware 07:26, ноября 15, 2024 | android-robot.comНовый алгоритм искусственного интеллекта для роботов неизменно превосходит по производительности самые современные системы Инженеры Северо-Западного университета разработали новый алгоритм искусственного интеллекта (ИИ), разработанный специально для умной робототехники. П …
Software 16:36, мая 7, 2024 | android-robot.comВ США разработан законопроект, который позволит ограничивать экспорт моделей ИИ Американские парламентарии разработали законопроект, который облегчит администрации президента установление экспортного контроля над моделями искусст …
Hardware 07:00, мая 11, 2024 | 3dnews.ruРазработан материал, который пропускает больше света, чем стекло — а ещё он охлаждает помещения и самоочищается Команда учёных опубликовала в журнале Nature Communications информацию о новом микрофотонном многофункциональном метаматериале на основе полимера (Po …
Hardware 19:18, мая 27, 2024 | 3dnews.ruОригами и нанотехнологии: разработан робот-гусеница, который пролезет в самые труднодоступные места Ученые из Принстонского университета разработали модульного гибкого робота, состоящего из цилиндрических сегментов. Робот-гусеница может разделяться …
Hardware 17:42, мая 9, 2024 | 3dnews.ruКусочек Солнечной системы, который не должен был остаться целым — и тем более летучим Когда речь заходит о загадках Солнечной системы, Меркурий стабильно держится в лидерах. Маленький, плотный, с огромным железным ядром и летучими элем …
Наука и Технологии 00:26, мая 11, 2025 | pravda.ruСтоличные врачи помогли годовалой девочке избавиться от сложной сосудистой патологии С помощью специального высокоточного лазера специалисты всего за 15 минут удалили новообразование во рту ребенка, которое вызывало кровотечение и стр …
Общие новости 21:26, октября 17, 2025 | mos.ru
Стало известно, какая судьба ждет бийский Центр сердечно-сосудистой хирургии В 2024 году на базе Центральной городской больницы Бийска появится первый сосудистый центр полного цикла и наблюдения за пациентами, сообщили в прави …
Общие новости 13:06, апреля 17, 2024 | tolknews.ru Обнаружен самый большой в истории наблюдений протопланетный диск, который в 10 раз больше Солнечной системы Учёные обосновали существование самого большого протопланетного диска в истории наблюдений. Кому-то сильно повезло или повезёт с запасами вещества в …
Гаджеты 17:24, мая 29, 2024 | 24gadget.ru Microsoft оптимизирует Windows 11 для эпохи AI и Arm Корпорация Microsoft объявила о значительных обновлениях для Windows 11, которые призваны улучшить поддержку аппаратного обеспечения на базе Arm и ис …
Гаджеты 04:54, мая 21, 2024 | gagadget.com
Геораспределенный модуль DION оптимизирует трафик ВКС Платформа корпоративных коммуникаций DION (вендор НОТА, ИТ-холдинг «Т1») после обновления позволяет компаниям осуществлять... …
Интернет 00:26, августа 6, 2025 | internet.cnews.ru Необычная анатомия микробов оптимизирует вес крыльев Необычная анатомия микробов оптимизирует вес крыльев. Результаты могут быть полезны при разработке миниатюрных дронов. Учёные Сколтеха и МГУ раскрыли …
Hardware 00:26, сентября 16, 2025 | android-robot.com
Фальсифицировать будет еще проще: ЦИК Молдавии «оптимизирует» голосование за рубежом Центральная избирательная комиссия Молдавии объявила сегодня, 26 мая, о том, что работает над проектом изменений для голосования граждан, проживающих …
Политика 21:26, мая 26, 2025 | eadaily.com Алтайское предприятие оптимизирует процессы производства в рамках нацпроекта Компания "АСМ-Экспорт" приступила к активной стадии реализации национального проекта "Производительность труда", сообщает АЦКР. Сейчас предприятие за …
Общие новости 10:00, июня 11, 2024 | tolknews.ru Единый тариф для всей семьи: «Ростелеком» оптимизирует расходы на связь Пакет «Семейный» от «Ростелекома» поможет жителям Еврейской автономной области сократить до 60% затрат на интернет, сотовую связь и другие цифровые с …
Общие новости 13:42, апреля 23, 2024 | riabir.ru
Проектирование КАД-2 начнется в этом году Скоростной маршрут между южной и восточной частью агломерации Ленобласти и Санкт-Петербурга даст новый импульс развития территориям Тосненского, Киро …
Общие новости 18:06, июня 7, 2024 | konkretno.ru
Строительство и проектирование домов под ключ В последние десятилетия строительство малоэтажных жилых домов стало предпочтительным выбором для многих семей. Тренд обусловлен рядом факторов: уника …
Общие новости 20:36, мая 19, 2024 | 66.ru Ученые улучшили «выживаемость» донорских сердец В США 30−40% донорских сердец часто признаются непригодными для пересадки, что значительно сокращает количество доступных сердец для нуждающихся паци …
Наука и Технологии 15:00, мая 19, 2024 | ferra.ru «Праздник разбитых сердец»: чем кончился сериал Российская мелодрама «Праздник разбитых сердец» режиссера Глеба Якубовского был показан в 2018 году на канале «Россия-1». …
Общие новости 07:26, марта 10, 2025 | 24smi.org
"Автодор" оптимизирует работу дорожного сервиса М-12 на майские выходные и летний сезон Госкомпания напомнила, что после полноценного запуска движения по трассе М-12 от Москвы до Казани пик трафика пришелся именно на предпраздничные и пр …
Экономика 10:42, апреля 19, 2024 | tass.ru МЧС предложило ввести штрафы за неверное проектирование АСП МЧС предложило ввести ответственность за неправильное проектирование автоматических систем пожаротушения (АСП), установив штраф в размере 600-800 тыс …
Общие новости 13:18, мая 4, 2024 | nsn.fm
В России на треть вырос спрос на проектирование домов Спрос на проектирование частных домов в России за год вырос на треть, рассказали в федеральном комбинате стеновых материалов «Винзер» (ВЗКСМ).«Льготн …
Общие новости 08:42, июня 9, 2024 | iz.ru 64 млн рублей выделили на проектирование дорог к двум ЖК в Волгограде В Волгограде стартовали работы по подготовке строительства автомобильных дорог в двух жилых комплексах: ЖК «Матросова» и ЖК «Новый». На выполнение ин …
Общие новости 21:26, декабря 1, 2024 | novostivolgograda.ru