Быстродействующая печать живых тканей для замены органов

Ученые университета Буффало в Нью-Йорке разработали новую методику, которая позволяет им использовать 3D-печать, чтобы быстро создавать гидрогелевые материалы, содержащие жизнеспособные клетки. Исследователи надеются, что их метод может в будущем использоваться для 3D-печати человеческих органов.

Информация об этой разработке была опубликована в журнале Advanced Healthcare Materials.

Существующие ограничения, включающие в себя медленные темпы трехмерной печати, приводят к низкой жизнеспособности таких напечатанных "конструкций". Новая технология, называемая быстрой гидрогелевой стереолитографической печатью (fast hydrogel stereolithography printing, FLOAT), значительно снижает нагрузку на инкапсулированные клетки, которую оказывает окружающая их среда, что типично для других методов 3D-печати.

3D-печать предоставляет огромные перспективы для создания материалов, которые смогут возместить нехватку донорских органов, и исследователи надеются, что когда-нибудь они смогут просто распечатать целый орган. Эта концепция обычно подразумевает печать биосовместимой матрицы из гидрогеля, которая содержит живые клетки.

Однако, процесс печати может оказывать неблагоприятное воздействие на инкапсулированные клетки, и длительное время печати только осложняет ситуацию. Благодаря возможности быстрой печати матрицы из гидрогеля, новая технология помогает живым клеткам выжить в процессе печати. Технология, работающая в 10-50 раз быстрее промышленного стандарта, позволяет создавать большие образцы, чего раньше было очень трудно достичь.    

Благодаря жесткому контролю условий фотополимеризации, технология может за считанные минуты изготовить гидрогелевые матрицы сантиметрового размера. Команда также с успехом протестировала способность печатать клетки и встроенные сети кровеносных сосудов, что будет иметь решающее значение для правильного функционирования органов, изготовленных методом 3D-печати. Сети искусственных кровеносных сосудов в конструкциях из гидрогеля позволяют питательному раствору проникать вглубь матрицы, что является решающим фактором в получении жизнеспособных печатных органов.