Новости

Печать органов станет нормой через 2 десятилетия?

Биоинженеры в Университете Райса сделали прорыв в области 3D-печати органов для трансплантации. Благодаря их работе стало возможным печатать сложные сети сосудистых связей, по которым смогут течь кровь, лимфа, другие жидкости организма и воздух.

Работа команды, возглавляемой Джорданом Миллером из Университета Райса и Келли Стивенс из Университета Вашингтона, настолько новаторская, что их результат иллюстрируется на обложке журнала Science. На нем можно увидеть гидрогелевую модель воздушной подушки, имитирующей легкие с дыхательными путями, и дыхательное дерево, снабжающее кислород кровеносными сосудами.

По словам профессора Миллера, одним из наиболее серьезных препятствий для печати функциональных органов была невозможность напечатать сложную сеть кровеносных сосудов, которые снабжают питательными веществами плотно упакованные ткани. Как будто этого было недостаточно, наши внутренние органы содержат независимые сети сосудов, такие как дыхательные пути и кровеносные сосуды в легких или желчных протоков и кровеносных сосудов в печени. Эти взаимопроникающие сети физически и биохимически связаны, а их архитектура связана с функцией ткани. Разработанная техника печати является первой, которая решает эти проблемы прямым и универсальным способом.

«Специалисты, занимающиеся тканевой инженерией, уже много лет не могут справиться со сложностью сосудистых сетей. Благодаря нашей работе мы можем теперь спросить: если мы сможем напечатать ткань, которая выглядит и даже дышит, как здоровая ткань, она будет вести себя как здоровая ткань? Это очень важный вопрос, потому что в зависимости от того, как будут работать отпечатанные ткани, будет важно, будут ли они полезны для трансплантации», — говорит Стивенс.

Работа над печатными органами обусловлена огромным спросом. Во всем мире не хватает органов для трансплантации. Только в Соединенных Штатах более 100 000 человек ждут органов. Люди после пересадки чужих органов, должны принимать иммунодепрессанты в течение всей своей жизни, чтобы предотвратить отторжение органа.

«Печать органов может решить обе проблемы за один раз. Это обеспечит достаточное количество тканей для трансплантации, и, поскольку они будут напечатаны из клеток пациента, не будет риска отторжения, поэтому не будет необходимости в лекарствах. По нашему мнению, в ближайшие два десятилетия печать органов станет важной частью медицины», — считает Миллер.

Печень представляет для нас особый интерес, потому что она выполняет 500 различных функций, только мозг выполняет больше. Степень сложности печени означает, что в настоящее время нет машины или терапии, которая могла бы полностью заменить ее , добавляет Стивенс.

Команда Миллера и Стивенс создали новую технологию хип-хопа с открытым исходным кодом, которую он назвал SLATE (стереолитографический аппарат для тканевой инженерии). Отдельные слои печатаются из жидкого раствора гидрогеля, который отверждается под воздействием синего света. Проектор освещает многослойную печатную ткань сверху. Размер одного пикселя печати варьируется от 10 до 50 микрометров. После того, как напечатанный слой был отвержден, специальный рычаг поднимает напечатанный элемент только для того, чтобы вы могли нанести следующий 2D-слой и укрепить его. Одним из важных элементов новой техники было добавление пищевых красителей в раствор, поглощающий синий свет. В результате стало возможным отвердить испытание тонкими слоями.

Испытания, проведенные на конструкции, имитирующей легкие прототипа, показали, что целое настолько устойчиво, что не повреждается во время движений, имитирующих дыхание и кровоток. Моделирование проводилось при давлениях и частотах, с которыми фактически сталкиваются легкие человека. Во время экспериментов было замечено, что эритроциты действительно забирают кислород и переносят его через сосуды. Весь процесс напоминал газообмен, происходящий в легких.

Были также тесты терапевтических имплантатов для тех, кто страдает заболеваниями печени. Исследователи напечатали ткань печени и пересадили ее мышам с поврежденной печенью. Испытания показали, что клетки печени пережили трансплантацию.

Лучшие комментарии

Ваш комментарий

Чтобы иметь возможность коммертировать, Вам необходимо авторизоваться!

Так же Вы можете зарегистрироваться.

Регистрация Личный кабинет
Войти через:
Авторизируйтесь, пожалуйста, чтобы Ваш комментарий был учтен.
Авторизоваться через:
Для авторизации Введите логин и пароль. Если у Вас пока нет аккаунта на нашем сайте, Вы можете зарегистрироваться
Выберите ваш город
Москва
Санкт-Петербург
Новосибирск
Екатеринбург
Нижний Новгород
Самара
Казань
Омск
Челябинск
Ростов-на-Дону
Уфа
еще
ответить