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.
В нем слишком много сахара: варенье может нарушить работу сердечно-сосудистой системы Доктор Елена Соломатина раскрыла опасности потребления варенья. В некоторых случаях безобидный на первый взгляд продукт может привести к заболеваниям …
Здоровье, медицина 10:12, января 14, 2025 | medpulse.ru
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, …
Технологии, Наука 03:05, июня 4, 2024 | itzine.ruНовый 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 15:45, 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 20:10, мая 10, 2024 | 3dnews.ru
В России создан алгоритм, который снизит расход топлива и стоимость обслуживания электрогенераторов В пресс-службе Министерство науки и высшего образования (Минобрнауки) России сообщили, что это позволит уменьшить расход топлива и стоимость обслужив …
Интернет 10:12, августа 24, 2024 | internet.cnews.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 18:15, мая 9, 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 05:55, мая 28, 2024 | 3dnews.ru
В Кемерове провели уникальную операцию младенцу с редкой сосудистой патологией Грудному ребенку на второй неделе жизни стала грозить смертельная опасность, и в Кемерове прибегли к срочным мерам. …
Основные новости 10:12, ноября 1, 2025 | novostivolgograda.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 10:35, мая 21, 2024 | gagadget.com 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 …
Технологии, Наука 00:12, сентября 4, 2025 | android-robot.com
Проектирование зданий в Челябинске . Процесс проектирования дома является важнейшим этапом в строительной отрасли. Этап, проектирование домов от компании Все Строй, это первоклассные у …
Основные новости 00:12, октября 26, 2024 | smolensk-i.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 14:55, мая 29, 2024 | 24gadget.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 …
Основные новости 14:15, мая 19, 2024 | 66.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 …
Основные новости 18:20, июня 7, 2024 | konkretno.ru 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 …
Основные новости 13:10, июня 10, 2024 | tolknews.ru
Минпромторг анонсировал 13,4 млрд руб. на проектирование самолетов нового поколения Минпромторг России выделит 13,4 млрд рублей, который пойдут на научно-исследовательскую работу по созданию самолетов нового поколения и регионального …
Технологии 05:12, мая 9, 2025 | eadaily.com 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 …
Технологии, Наука 07:00, мая 19, 2024 | ferra.ru
"Росатом" планирует завершить проектирование плавучей АЭС на базе "РИТМ-200М" до конца года Госкорпорация "Росатом" в этом году планирует закончить проектирование плавучего энергоблока с двумя реакторными установками типа "РИТМ-200М" для зар …
Основные новости 20:12, октября 21, 2024 | interfax.ru Проектирование будет платным // Государство готовит «дорожную карту» развития софта для разработки микроэлектроники Минпромторг совместно с участниками IT-рынка разрабатывает «дорожную карту» для развития систем автоматизированного проектирования (САПР) в микроэлек …
Бизнес 02:05, мая 24, 2024 | kommersant.ru
Школьники могут принять участие в патриотической акции «Летопись сердец» Акция направлена на воспитание гражданственности и патриотизма среди школьников через изучение героического прошлого нашей страны на примере ветерано …
Основные новости 15:12, мая 11, 2025 | iluki.ru Парикмахер леди Ди раскрыл секрет, сделавший ее королевой людских сердец Принцесса Диана еще при жизни вошла в историю моды. Она любила эксперименты со стилем и во многом опережала свое время. …
Шоу-бизнес 17:30, июня 11, 2024 | woman.ru Завершился 17-й сезон просветительского проекта «Большая музыка для маленьких сердец» Почти 500 воспитанников социально-реабилитационных центров Свердловской области стали участниками проекта «Большая музыка для маленьких сердец». …
Основные новости 15:20, мая 29, 2024 | 66.ru Учёные МФТИ разработали устройство для долгого хранения донорских сердец Российские учёные разработали устройство для хранения донорского сердца при комнатной температуре Российские учёные из МФТИ представили уникальное ус …
Технологии, Наука 21:50, июня 9, 2024 | ferra.ru Истории собачьих сердец: о любви и преданности в спектакле "Сердце человека" Студенты Учебного театра "На Моховой" перевоплощаются в собак и рассказывают о любви и сострадании к братьям нашим меньшим. …
Основные новости 15:12, февраля 28, 2025 | metronews.ru Тверских школьников приглашают к участию во Всероссийской патриотической акции «Летопись сердец» Проект реализуется Минкультуры России и Минпросвещения России совместно с Центром культурных стратегий и проектного управления и Российским фондом ку …
Основные новости 10:12, мая 1, 2025 | tvtver.ru Куриная диета для стройного ответа: Как похудеть на 8 кг за неделю с помощью куриных сердец Вкусный рацион питания на сутки составит всего 1225 ккал. Куриные сердца известны своими диетическими свойствами, но часто являются частью какого-либ …
Здоровье, медицина 15:12, сентября 12, 2024 | versiya.info Пьеса «Пришёл мужчина к женщине» рассказала старооскольцам о встрече двух одиноких сердец В этом году творческий коллектив победил в конкурсе гастрольных грантов «Культурная афиша» Металлоинвеста и получил возможность представить свои пост …
Культура и искусство 10:12, июля 9, 2025 | oskol.city В Самару прибыл мироточивый чудотворный образ Пресвятой Богородицы "Умягчение злых сердец" Верующие смогут увидеть и помолиться перед иконой "Умягчение злых сердец". Также ее знают как "Симеоново проречение". В Самарской области икона пробу …
Основные новости 20:12, ноября 4, 2024 | sovainfo.ru
Алгоритм проведения ГЭЭ Государственная экологическая экспертиза — обязательный этап для значительного числа инвестиционных и инфраструктурных проектов. Процедура детально р …
Закон и Право 15:12, декабря 30, 2025 | pravo.ru Российские учёные разработали алгоритм для строителей Специалисты ЮУрГУ разработали эффективный алгоритм для расчёта свойств сложных фундаментовМатематики Южно-Уральского государственного университета (Ю …
Технологии, Наука 18:45, июня 11, 2024 | ferra.ru Новый алгоритм ускорит климатические модели в 10 раз Разработан новый алгоритм, который может значительно ускорить работу климатических моделей. Климатические модели являются сложными компьютерными прог …
Технологии, Наука 19:35, мая 6, 2024 | ferra.ru Новый алгоритм имитирует нервную систему Когда вы просите приложение для совместных поездок найти вам машину, компьютеры компании начинают работать. Они знают, что вы хотите быстро добраться …
Software 20:12, сентября 7, 2024 | android-robot.com