Слово «принтер» вызывает изображения канцелярских товаров, застревания бумаги и пачки бумаги. Но добавьте «3D», и изображение изменится: устройство, которое вдохновляло все: от инструментов для использования в космосе до замены зубов для борьбы с бактериями. Но что, если 3D-печатные устройства могут прийти в себя? Это уже не просто слухи о том, что попытка 3D-печати человеческих тканей в реалистичные части тела была успешной.
В прошлом году Smithsonian.com сообщил о амбициозном стремлении Института регенеративной медицины Уэйк Фореста к 3D-печати всего - от кожи до органов. В то время, попытка команды напечатать реалистичные части тела была все еще на ранних стадиях. Хотя их мечты о печати таких вещей, как почки, еще не реализованы, команда сделала впечатляющий первый шаг, создав уникальный принтер, который может изготовить ткани человека и придать им любую форму.
В новом документе, опубликованном в журнале Nature Biotechnology, описывается принтер, который команда называет встроенным принтером для органов и тканей, или сокращенно ITOP. Принтер решает две большие проблемы для ученых, которые были разочарованы прошлыми попытками печати с использованием живых тканей. Он не только печатает структуры, достаточно прочные и достаточно большие для имплантации, но также помогает клеткам жить достаточно долго, чтобы интегрироваться в организм.
Секрет успеха принтера - гидрогель, который состоит из воды, желатина и других веществ, которые поддерживают рост клеток. Принтер откладывает это вещество вместе с биоразлагаемыми конструкционными материалами, которые в конечном итоге растворяются, когда ткань становится достаточно прочной, чтобы поддерживать себя. Когда полностью напечатанные ткани были имплантированы животным, они созрели и даже развили свои собственные кровеносные сосуды.
В выпуске исследователи отмечают, что как только они выяснили, как обеспечить работу клеток во время их печати, они обеспечили жизнеспособность клеток, создав «решетку микроканалов» в структурах. Эти крошечные камеры позволяют отпечатанным клеткам получать необходимые питательные вещества и кислород и остаются в живых достаточно долго для развития кровеносных сосудов.
Ткань с 3D-печатью выглядит довольно жутко, особенно когда она находится в чашке Петри, наполненной розовым веществом. Тем не менее, прогресс может однажды позволить пациентам с заболеваниями или отсутствующими частями тела снова стать единым целым с тканями, произведенными из их собственных тел. Возможно, однажды 3D-устройства для печати на тканях станут обычным явлением в больницах и кабинетах врачей. На данный момент, однако, прототип Вейк Форест сигнализирует о медицинском чуде в процессе создания.
