импланты

Учёные создали 3D–биопринтер, способный печатать части человеческого тела. Принтеров таких полно, ничего вроде удивительного. Однако «продукты» этого принтера пригодны для трансплантации, в чём собственно и суть новости. Учёные опробовали свою технологию на примере кости челюсти, мышцы и хрящевых структур (ухо). Результаты действительно стоили такой кропотливой работы.

После десяти лет разработки руководитель исследовательской группы Энтони Атала из Университета регенеративной медицины Уэйк Фореста показал миру своё творение под названием ITOP, что переводится как система печати тканей органов. Исследования доказали, что ткани и органы, созданные в таком 3D–принтере, полностью безопасны для человека, приживаются на теле без последствий и в дальнейшем могут служить для пересадки кожи, заживления шрамов и ранений. Компьютерные технологии опять упрощают мир: тому же уху можно придать индивидуальные параметры и оно ничем не будет отличаться от «родного». Фактически, это и эстетикой попахивает, потому что будет сложно отличить, «родные» это органы или пересаженные. Те, кому это потребуется, будет приятно ощущать целостность тела, без каких–либо различий, которые не бросаются в глаза.

Биопринтеры работают аналогично простым 3D–принтерам, печатая орган или ткань слоями. Но вместо пластика, резины или металлов их картриджи заполнены биоматериалами. Однако существующие биопринтеры не могут печатать ткани нужного размера или прочности. Их конечные продукты получаются хрупкими, а прирастить их к животному или человеку невозможно. Ещё они не могут напечатать тонкие, почти микроскопические детали типа кровеносных сосудов, а клетки не проводят питательные вещества и кислород. 

В интервью «Gizmodo» Атала говорит, что клетки не могут выжить при отсутствии эритроцитов менее 200 микрон (0.07 дюйма). И далее он ссылается на то, что так постановила природа, а не технология требует такого подхода к печати. Этот фактор осложняет процесс печати на биопринтере. 

Система печати Аталы перешагивает все «баги», недостатки предыдущих решений. Для создания формы объекта используются биоразлагаемые материалы, а гель на водяной основе структурирует клетки (гель не токсичен для клеток). Временно открытая структура помогает объекту принять форму во время печати. Для ограничения размера и поддержания формы продукта, учёные установили микроканалы, которые доставляют питательные вещества и кислород в любые клетки по структуре. Атала говорит, что фактически микроканалы выполняют роль капилляров. Что ж, ещё одна инновация в биомедицине.

Тесты проводились на животных, естественно, живых. Крысам имплантировали напечатаные мышцы. Спустя два месяца мышцы успешно прижились. Сформировались кровеносные сосуды, которые функционируют как "родные".

Стволовые клетки использовались для создания фрагментов кости челюсти, которые также были имплантированы крысам. Спустя пять месяцев сформировались развитая сосудистая сеть и костная ткань. Скорее всего, в будущем можно будет таким путём полностью «восстановить» человека при сильных травмах или потери частей тела из–за несчастных случаев, но по словам Аталы, это займёт время и требуется провести очень много тестов.