Японские исследователи напечатали на 3D-принтере сосуды и сложные ткани

Правительство Японии особенно оптимистично смотрит на 3D-биопечать – власти считают, что напечатанные на 3D-принтере индуцированные стволовые клетки (иСК) можно будет использовать для лечения сердечно-сосудистых и других заболеваний уже к 2020 году.

Сейчас иСК уже используются в терапии неизлечимых глазных болезней, и исследователи считают, что генетически перепрограммированные клетки можно будет применить в будущем для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и травм позвоночника. Создавая из иСК длинные конструкции в виде трубок с помощью 3D-печати, ученые могут изготавливать сосуды и органы для трансплантации. Тем не менее, проблема заключается в сохранении структуры после 3D-печати. Для решения этой проблемы некоторые исследователи пробовали использовать смолы в качестве поддерживающих конструкций, однако ученые из Университета Сага решили применить другой метод.

Речь идет о технологии Kenzan, разработанной Cyfuse Medical – это уникальный метод 3D-печати, при котором для закрепления клеток вместо биочернил используются маленькие вертикальные шипы, удерживающие клеточные сфероиды в виде колонн. Группа исследователей во главе с профессором Университета Сага Шигеки Морита использовала метод Kenzan для 3D-печати трубчатых сосудистых конструкций 2 см на 5 мм. После формирования конструкций добавляется специальный раствор, способствующий росту клеток и развитию сосудов.

Ученые из Университета Сага считают, что разработанный ими метод 3D-биопечати может использоваться при реабилитации пациентов после сердечного приступа. На сегодняшний день врачи обычно удаляют пораженные сосуды и заменяют их здоровыми, извлеченными из других участков тела. Такой подход, однако, может оказаться излишней нагрузкой на организм, а вероятность повторной закупорки сосудов достаточно высока. В ходе дальнейших исследований ученые намерены в ближайшем будущем провести эксперименты по васкулярной трансплантации на свиньях.

Другая группа исследователей из Японии, под руководством Рюосуке Икегучи, профессора Киотского университета, применяет похожую технологию для 3D-биопечати тканей, способных развиваться как человеческая кожа. Для испытания команда создает трубчатые конструкции 8х3 мм и пересаживает их мышам. Сначала трансплантация показала не лучшие результаты, однако через восемь недель нервы внутри трубок соединились с нервной системой мышей, и те снова смогли ходить. Успех эксперимента доказал, что конструкции, изготовленные с помощью 3D-биопечати, могут способствовать восстановлению нервов. По словам исследователей, эта технология может выйти на стадию клинических испытаний уже через три года.