Создан метод создания сосудистой сети для напечатанных на 3D-принтерах органов

Сфера использования 3D-принтеров в здравоохранении очень быстро развивается и сейчас с помощью этой технологии разрабатываются сложные тканевые 3D-системы, которые обладают прочностью, содержат несколько типов клеток и даже могут выполнять биологические функции.

Но все это пока невозможно использовать, если отсутствует жизнеспособная сосудистая сеть, обеспечивающая питательными веществами все клетки и выводящая отходы из них. Многие человеческие органы имеют уникально сложные способы расположения и поворота сосудов, которые важны для придания этим органам их функциональности. И до сих пор было невозможно создать очень сложные, предварительно запрограммированные сети кровеносных сосудов, подходящие для тканевой инженерии, которые могли бы функционировать аналогично тем, которые существуют в нашем организме. Но недавно американские исследователи из университета Райса, Вашингтонского университета и других научных организаций совместно разработали способ построения сложных сосудистых структур из гидрогелей, и они использовали этот метод для имитации простой структуры легкого, которая способна функционировать.

Новый метод 3D-печати называется "стереолитографическое устройство для тканевой инженерии" (stereolithography apparatus for tissue engineering, SLATE), и в своей работе использует современные материалы, 3D-принтер, специальные чернила и проектор для обеспечения селективного отвердевания некоторых частей конструкции, позволяя другим частям, а именно сосудам, оставаться пустыми. Специальная жидкость, которая затвердевает и превращается в гидрогель под воздействием синего света, освещается послойно с помощью проектора. Для облегчения этого процесса используются специальные красители, а также механизм, обеспечивающий освещение проектора только нужными точками на гидрогеле.

Разрешающая способность системы составляет около 10 микрон, что позволяет с помощью этого метода создавать очень маленькие сосуды. Ученые даже пробовали вводить живые клетки печени, взятые у мышей, в структуру, содержащую эту искусственную сосудистую сеть. Затем весь комплекс был имплантирован обратно в мышей, где эти клетки продолжали жить.

Для коммерциализации некоторых разработок из этих исследований, включая технологии биопринтера и биологических "чернил" была создана компания Volumetric.