Кровеносные сосуды научились печатать на 3D-принтере

3D-печать произвела революцию во многих областях техники, но все большее значение она приобретает и в биомедицине, поскольку позволяет создавать точно подходящие имплантаты, каркасы для органов, выращенных в лаборатории, и другие приспособления.

Благодаря биопечати теперь можно печатать даже живые клетки и ткани. В качестве "чернил" обычно используются гидрогели, в которые вводятся живые стволовые клетки нужной структуры.

Однако создание более сложных или полых структур биологических тканей до сих пор было затруднено. Команда Марка Фаландта из Центра регенеративной медицины в Утрехте объединила два метода биопечати и оптимизировала их, чтобы использовать для производства таких тканей и структур. Отправной точкой для этого является так называемый объемный биопринтинг, при котором гидрогель затвердевает под воздействием тонких лазерных лучей только в нужных местах, а остальное смывается. Так создаются тончайшие структуры каркасов.

Теперь этот процесс можно использовать для создания полых конструкций на основе желатина, которые впоследствии могут быть заполнены молекулами и клетками. Путем электростатического давления плавления исследователи сначала печатают шаблон необходимых кровеносных сосудов из пластика, на которых держится будущее полое пространство сосудов. Затем этот каркас погружается в фотоактивный гидрогель, стабилизирующийся вокруг шаблонов с помощью лазера, а остатки вымываются. Наконец, биомолекулы и клетки выборочно помещают в слой геля внутри или снаружи шаблонов, где они прорастают в ткань.

На снимке показано поперечное сечение кровеносного сосуда, выращенного с помощью этого метода. Он состоит из двух типов стволовых клеток, которые поместили на каркас. Из них вырастили сосудоподобную структуру, состоящую из нескольких слоев. Флуоресцентное окрашивание показывает различные типы еще не дифференцированных клеток, включающих не все слои готового кровеносного сосуда. Фаландт и его команда намерены решить эту проблему в своих следующих экспериментах.

Источник: wissenschaft.de