Как учёные Сириуса моделируют работу клапана сердца 🔬
Сегодня биопротезы аортального клапана из тканей животных широко используют для лечения пороков сердца. В отличие от протезов из искусственных материалов, для своей работы они не требуют пожизненного приёма препаратов. Но у биопротезов есть существенный недостаток: со временем ткань изнашивается и теряет эластичность. В результате пациенту может потребоваться повторная операция.
Чтобы создавать более долговечные импланты, важно понять, как ткань ведёт себя под нагрузкой и как её структура влияет на работу клапана. Для этого учёные объединили экспериментальные исследования и компьютерное моделирование. Исследования проходили в рамках проекта, поддержанного Государственной программой «Научно-технологическое развитие федеральной территории «Сириус».
🔍 В ходе работы учёные из Научно-технологического университета «Сириус» вместе с коллегами из Южно-Африканской Республики и Пермского Политеха имитировали нагрузки, которые испытывает ткань во время работы сердца. Затем полученные данные сравнили с десятью математическими моделями, которые используют для описания поведения биологических тканей.
Оказалось, что расположение волокон внутри ткани напрямую влияет на работу биопротеза. В частности, от выбранной модели зависит, как открываются и закрываются створки клапана и как кровь движется рядом с ними. Компьютерные расчёты также позволили определить участки, где возникают повышенные нагрузки и где в реальных биопротезах чаще появляются повреждения и отложения кальция.
💪 Полученные результаты помогут инженерам ещё на этапе проектирования прогнозировать, как будет работать клапан и где со временем может происходить его износ. В перспективе разработанный подход может использоваться и при создании полимерных клапанов с помощью технологий 3D-печати.
🔗 Подробнее об этом научном проекте читайте на сайте.
❗️Канал для абитуриентов | #наукаСириус
Сегодня биопротезы аортального клапана из тканей животных широко используют для лечения пороков сердца. В отличие от протезов из искусственных материалов, для своей работы они не требуют пожизненного приёма препаратов. Но у биопротезов есть существенный недостаток: со временем ткань изнашивается и теряет эластичность. В результате пациенту может потребоваться повторная операция.
Чтобы создавать более долговечные импланты, важно понять, как ткань ведёт себя под нагрузкой и как её структура влияет на работу клапана. Для этого учёные объединили экспериментальные исследования и компьютерное моделирование. Исследования проходили в рамках проекта, поддержанного Государственной программой «Научно-технологическое развитие федеральной территории «Сириус».
🔍 В ходе работы учёные из Научно-технологического университета «Сириус» вместе с коллегами из Южно-Африканской Республики и Пермского Политеха имитировали нагрузки, которые испытывает ткань во время работы сердца. Затем полученные данные сравнили с десятью математическими моделями, которые используют для описания поведения биологических тканей.
Оказалось, что расположение волокон внутри ткани напрямую влияет на работу биопротеза. В частности, от выбранной модели зависит, как открываются и закрываются створки клапана и как кровь движется рядом с ними. Компьютерные расчёты также позволили определить участки, где возникают повышенные нагрузки и где в реальных биопротезах чаще появляются повреждения и отложения кальция.
💪 Полученные результаты помогут инженерам ещё на этапе проектирования прогнозировать, как будет работать клапан и где со временем может происходить его износ. В перспективе разработанный подход может использоваться и при создании полимерных клапанов с помощью технологий 3D-печати.
😉 В этом исследовании наряду с ведущими учёными участвуют студенты специалитета по биоинженерии, а также магистранты и аспиранты Научно-технологического университета «Сириус». В ходе обучения они работают с реальными экспериментальными данными и осваивают компьютерное моделирование.
Присоединиться к команде Сириуса молодые учёные могут, поступив на одну из программ подготовки магистрантов.
🔗 Подробнее об этом научном проекте читайте на сайте.
❗️Канал для абитуриентов | #наукаСириус