Ученые разработали технологию 3D-биопечати сосудов с помощью ультрафиолета

Тем не менее, одна из основных трудностей пока – это создание рабочих сосудистых систем, способных снабдить такие органы кровью. Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось значительно продвинуться в этом направлении, напечатав на 3D-принтере сосудистую систему, которая может безопасно интегрироваться в организм и участвовать в кровотоке.

Технология, которую разработали ученые, больше всего напоминает стереолитографию или DLP, поскольку для закрепления фоточувствительного вещества используется свет. Однако вместо смолы в биопринтере применяется раствор с живыми клетками и полимерами, отвердевающими под воздействием ультрафиолетовых лучей. Двухмерные изображения 3D-модели отражаются миллионами микроскопических зеркал, проецируясь в виде ультрафиолета и закрепляя смесь слой за слоем. Такой способ позволяет максимально точно напечатать сосудистые системы в один шаг и сделать это, по словам ученых, всего за несколько секунд. Большинство других технологий 3D-биопечати связаны с послойной подачей материала, и на создание одной конструкции может уйти несколько часов. Кроме того, полимеры в биологическом растворе достаточно недороги и полностью биосовместимы.

С помощью новой технологии 3D-биопечати ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего сумели изготовить конструкцию с клетками эндотелия, внутреннего слоя сосудов, на основе 3D-модели настоящего фрагмента сосудистой системы человека. Несмотря на то, что размер созданного участка – всего 4х5х0,6 мм, его удалось использовать, пересадив живым мышам. Через две недели после пересадки искусственные фрагменты срослись с собственными системами мышей, пропуская кровь, как часть целого.

Исследование выглядит действительно многообещающим, хотя до клинических испытаний на людях пройдет еще, по меньшей мере, несколько лет. В частности, одна из проблем заключается в том, что настоящие сосудистые системы переносят не только кровь, но и питательные вещества, кислород и отработанный материал – ученым понадобится дополнительно улучшать систему, чтобы сделать ее максимально похожей на реальную. Следующим шагом должно стать создание тканей из стволовых клеток человека, извлеченных из кожи – такие разработки могут помочь пациентам после пересадки, чей организм отторгает трансплантированные органы.