3D биопечать, процесс сотворения человечьих тканей средством 3D печати, на этот момент находится на ранешних стадиях развития. Но биопечать продвинется еще резвее, чем общее осознание и принятие последствий этой технологии, по данным аналитической компании Gartner.
Ученые биоинженерного факультета из Гарвардского института Висс объявили, что они использовали огромное количество печатающих головок и особые «чернила», чтоб сделать сложные живы тканевые конструкции с крохотными кровеносными сосудами.
Способ представляет собой ранешний, но принципиальный шаг на пути к созданию конструкций из человечьих тканей, которые являются довольно близкими к реальности и могут быть применены при испытаниях безопасности и эффективности фармацевтических средств, также при выращивании заменителей покоробленной либо нездоровой ткани.
«Инженеры тканей так длительно ожидали способа, как этот», – ведает Дон Инберг из Гарвардского института.
«Возможность формирования многофункциональных сосудистых сетей в 3D тканях до этого, чем они имплантируются, позволяет сформировывать более плотные ткани, также появляется возможность соединить эти сетки с системой кровоснабжения хирургическим методом в целях содействия незамедлительной перфузии имплантированной ткани, что должно существенно прирастить приживление».
Инженеры тканей в течение многих лет пробовали напечатать людскую ткань, но им удавалось создавать эталоны ткани, шириной всего в несколько мм. Когда ученые пробуют печатать более плотные слои ткани, доступ воздуха и питательных веществ к внутренним клеточкам блокировался, предотвращая выведение углекислого газа и других отходов.Таким макаром,они задыхаются и гибнут.
Природа выдумала решение этой трудности при помощи сетки крохотных кровеносных сосудов, которые питают и очищают ткани. Учены решили имитировать эту главную функцию.
Для 3D печати тканевых конструкций предопределенных моделей ученые разработали несколько «био-чернил», содержащих внеклеточный матрикс и живы клеточки, главные составляющие живых тканей.
Видео выше: Процесс строения структур. Поначалу ученые разработали особый принтер, способный 3D печатать с внедрением сразу нескольких материалов, создавая сложные гетерогенные модели.
Видео выше: Процесс интегрирования кровеносных сосудов. Потом они занялись решением принципиальной трудности: интеграция 3Dкровеносных сосудов.
Чтоб сделать кровяные сосуды, они разработали третье чернило с необыкновенным свойством: оно тает по мере остывания. Команда поначалу напечатала взаимосвязанную сеть волокон, потом расплавили их, охладив материал и откачав жидкость, чтоб сделать сеть пустых посреди трубок, либо сосудов. Потом ученые вводили эндотелиальные клеточки людские в сосудистую сеть, эти клеточки образовали подкладку кровеносных сосудов.
Видео выше: Печать из био-чернил. При помощи специально разработанного принтера, чернил для сосудов и био-чернил, содержащих внеклеточный матрикс и людские клеточки, исследователи напечатали 3D тканевую конструкцию.
Поддержание клеток в живом состоянии и выкармливание тканевых конструкций символизирует базовый шаг к созданию живых3D тканей.
Итог
На данный момент ученые сосредоточились на разработке многофункциональных 3D тканей, которые являются довольно близкими к реальности, чтоб испытывать безопасность и эффективность фармацевтических средств. Они могли бы также использовать печатные конструкции тканевые, чтоб пролить свет на деятельность живой ткани, к примеру, как происходит процесс заживления ран, рост кровеносных сосудов либо развитие опухоли.