Исследования по 3D-печати нервной ткани проходят в Мичиганском университете (+ видео)

Интеграция живых клеток сейчас является не просто актуальной темой для разговора, но масштабным и серьезным проектом новой технологической эры – речь идет, например, о 3D-печати кожи, щитовидной железы, а также о дальнейших намерениях использовать 3D-печать для создания органов для трансплантации.

В настоящее время исследователи в Мичиганском технологическом университете – одни из тех немногих, кто действительно занимается биопечатью, не только достигая значительных успехов в 3D-печати, но и разрабатывая новые биоматериалы для создания тканей. Эти исследования обычно публикуются сначала в научных работах, и только через существенный промежуток времени появляются в заголовках новостей.

Доктор Толу Шокуфар – профессор инженерной механики и биомедицинской инженерии в Мичиганском технологическом университете, а также заведующая лабораторией наномедицины и наноэлектроники. Помимо этого, она является адъюнкт-профессором факультета биоинженерии в Колледже стоматологии в Университете Иллинойса в Чикаго. Сейчас доктор Шокуфар и доктор Реза Шахбазян-Яссар, имеющий опыт исследований в сфере целлюлозных нанокристалов, совместно работают над 3D-печатью живой ткани.

Доктор Шахбазян-Яссар, профессор факультета инженерной механики в Мичиганском технологическом университете, говорит, что основа нервов – это электрический импульс. Благодаря исследованиям с использованием графена в рамках именно этой концепции доктор Шокуфар получила грант от Национального фонда науки для продолжения работы.

«Графен – потрясающий материал, – говорит она. – Кроме того, он отлично проводит электричество».

Графен – один из материалов, которые ученые рассматривают для использования при регенеративной 3D-печати, рассчитывая однажды найти способ помочь пациентам с травмами позвоночника. Лаборатория по 3D-биопечати занимается чрезвычайно сложными разработками и на данный момент финансируется программой развития исследований в сфере биоматериалов Национального фонда науки.

«Мы хотели поставить перед собой масштабную задачу, – говорит доктор Шокуфар. – Нервные клетки, которые есть в организме новорожденного, даются человеку на всю жизнь, и они достаточно сложно восстанавливаются, будучи поврежденными».Участники команды отмечают, что проекты такого масштаба и уровня можно осуществить более успешно, избегая излишнего усложнения.

«Мы стремимся, насколько это возможно, исследовать регенерацию нервов на более простом оборудовании для 3D-печати, – говорит Шайан Шафье, студент докторантуры, работающий в команде доктора Шокуфар. – Мы постоянно возвращаемся к вопросу: возможно ли это распечатать?»На данном этапе в системе 3D-печати в лаборатории используется шприц и игла, позволяющие медленно, слой за слоем, создавать из густого красного полимерного материала пока совсем небольшие образцы ткани.

В этой области пока не установились никакие стандарты, поэтому исследователи руководствуются методом проб и ошибок, чтобы понять, какие технологии, материалы, программы и оборудование действительно подходят для решения поставленных задач. У ученых нет готового плана, но при этом они могут гордиться тем фактом, что в своей сфере они действительно являются первопроходцами и могут устанавливать правила по ходу работы.