3D-печать человеческих органов все ближе к реальности

Хронические заболевания легких - третья по величине причина смерти в мире, а расходы европейских стран на лечение таких болезней составляют более €380 млрд в год. Причем для многих хронических заболеваниях нет никакого лечения, и единственным вариантом для пациентов является пересадка легких. Однако донорских легких недостаточно для удовлетворения клинического спроса.

Поэтому исследователи ищут пути увеличения количества легких, доступных для трансплантации. Один из подходов заключается в создании легких в лаборатории путем объединения живых клеток с биоинженерными биосовместимыми матрицами.

Ученые Лундского университета в Швеции разработали новые биологические чернила, которые позволяют печатать с помощью 3D-принтера человеческие дыхательные пути небольшого размера, используя собственные клетки пациента. Напечатанные подобным образом "конструкции" биосовместимы и поддерживают рост новых кровеносных сосудов при пересадке такого материала в тело человека. Это важный первый шаг на пути к созданию с помощью 3D-печати органов человека.

Данные этого исследования были опубликованы в журнале Advanced Materials.

"Используя наши новые биочернила со стволовыми клетками, полученными из легких пациентов, мы смогли напечатать небольшие дыхательные пути, которые имели несколько слоев клеток и оставались открытыми с течением времени", - объясняет старший автор исследования Дарси Вагнер.

Биопечать была выполнена с помощью "чернил", образованных путем объединения двух материалов: альгината - материала, полученного из морских водорослей, и внеклеточного матрикса, полученного из тканей легких. Затем ученые использовали биочернила для печати небольших дыхательных путей человека, содержащих два типа клеток, обнаруженных в дыхательных путях человека. 

По словам г-на Вагнера,

Эти биологические соединения следующего поколения поддерживают созревание стволовых клеток дыхательных путей и преобразование их в несколько типов клеток, встречающихся в дыхательных путях взрослого человека, что означает, что необходимо печатать меньше типов клеток, упрощая размеры насадок, необходимых для печати тканей, изготовленных из нескольких типов клеток.

Вагнер отмечает, что разрешение необходимо улучшить, чтобы можно было печатать более дистальные ткани легких и миниатюрные воздушные "мешки", известные как альвеолы, которые жизненно важны для газообмена.