Благодаря постоянно развивающимся технологиям 3D‑печати учёные наконец нашли способ создавать собственные органы и протезы для своих пациентов. Но вы знали, что это стало возможным благодаря модифицированному 3D‑принтеру?
В 2019 году группа учёных из Тель‑Авивского университета смогла успешно напечатать человеческое сердце, используя клетки пациента. Говорят, что биологические материалы полностью соответствуют иммунологическим, клеточным, биохимическим и анатомическим свойствам пациента.
Что такое 3D‑биопечать?
3D‑печать — это форма производства, использующая человеческие клетки и другие биосовместимые материалы в качестве чернил или био‑чернил для печати живых структур слой за слоем, имитирующих поведение естественных живых систем.
Эти биопечатные структуры часто используют для изучения того, как конкретный орган функционирует вне тела. Геометрия биопечатной системы очень похожа на естественный орган и более точна для применения в области тканевой инженерии и биоинженерии. Процесс биопечати также используется в фармацевтических исследованиях и разработках.
В скором времени биопечать будет использоваться в клинических приложениях, таких как пересадка кожи, костных тканей, имплантаты, биомедицинские устройства и, да, даже 3D‑печать органов. (Источник: Allevi от 3D Systems)
Как 3D‑печать органов может спасать жизни?
Тысячи пациентов в настоящее время ждут органов, чтобы продлить свою жизнь, но из‑за глобального дефицита органов и ограниченного числа доноров многие из них умирают, пока не будет доступна трансплантация. Хотя тканевая инженерия — лишь новая область, биомедицинские инженеры разрабатывают революционные решения с помощью 3D‑напечатанных органных структур, которые служат каркасами и могут помочь в регенерации повреждённой ткани.
Технология, лежащая в основе этого прогресса, в конечном итоге приведёт к созданию искусственных органов, которые могут заменить необходимость живой трансплантации. (Источник: The Conversation)
3D‑напечатанное сердце
В 2019 году исследователи из Тель‑Авивского университета смогли 3D‑напечатать сердце, используя клетки пациента. Это огромный прорыв в 3D‑биопечати.
Это первый раз, когда кто‑либо где‑либо успешно сконструировал и напечатал полностью сердце, наполненное клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами. На данном этапе наше 3D‑сердце небольшое, размером с сердце кролика. Но для более крупных человеческих сердец требуется та же технология. Биосовместимость инженерных материалов имеет решающее значение для устранения риска отторжения имплантата, что ставит под угрозу успех таких процедур. Клеткам необходимо сформировать насосную способность; они сейчас могут сокращаться, но нам нужно, чтобы они работали совместно. Возможно, через десять лет в лучших больницах мира появятся принтеры органов, и такие процедуры будут проводиться регулярно.
Профессор Тал Двир, молекулярная клеточная биология и биотехнология, Тель‑Авивский университет
Биопринтинг сердца включает сбор жировой ткани, окружающей брюшные органы пациента. Затем исследовательская команда отделила клетки ткани от внеклеточного матрикса. Клетки были запрограммированы работать как стволовые клетки с дополнительной способностью дифференцироваться в сердечные клетки. Затем матрикс был обработан в гидрогель и использован в качестве биочернил.
