3D-биопринтер поможет создавать ткани и органы для трансплантации (+ видео)

Согласно опубликованным результатам исследовательской работы, созданная система печати органов и тканей способна наносить биоразлагаемые, пластичные материалы, которые образуют наружную оболочку структуры ткани, а также гидрогели, содержащие фактические человеческие клетки. Это сочетание позволяет 3D-принтеру, который разрабатывался в течение 10 лет, построить прочную внешнюю оболочку ткани, которая растворяется после того, как клетки образуют цельную структуру ткани. Сообщается, что этот процесс может проходить без повреждения клеток.

Разработавшие новый 3D-принтер ученые Уэйк Фореста получили точные 3D-модели частей человеческого тела с использованием компьютерной томографии и магнитно-резонансного сканирования. Эти процедуры в конечном счете могут быть реплицированы, чтобы создавать специальные органы для больных людей. 3D-печатные органы, произведенные для исследований методом сканирования данных, пока не имплантированы людям, но уже с успехом были протестированы на животных.

Привязанные к своим животным-хозяевам, напечатанные на 3D-принтере структуры созрели до функциональных тканей с развитой системой кровеносных сосудов. Это свидетельствует о том, что 3D-печатные органы также могут быть использованы в организме человека. Чтобы гарантировать, что структуры живут достаточно долго, чтобы соединяться с телом, исследователи оптимизировали содержащие клетки гидрогели, чтобы способствовать росту клеток, а также напечатали по всей 3D-печатной ткани структуру микроканалов, через которые могут поступать кислород и питательные вещества.

Ученым удалось распечатать на 3D-принтере человеческое ухо небольшого размера, как у ребенка, которое было имплантировано под кожу мыши. Ухо прижилось и показало признаки формирования сосудистой системы через месяц после имплантации. Используя эту технологию была напечатана мышечная ткань для имплантации в тело крысы. Мышечная ткань также выжила с признаками образования кровеносной сети после двух недель. «Наши результаты указывают на то, что использованная комбинация био-чернил в сочетании с микро-каналами обеспечивает правильное окружение, чтобы сохранить клетки живыми и поддержать рост клеток и тканей», - говорят ученые.

Финансирование исследовательского проекта инновационной биопечати велось от Института регенеративной медицины Вооруженных Сил США, являющегося федеральной бюджетной организацией, которая стремится реализовать достижения регенеративной медицины для лечения полученных в боевых действиях травм.