Сосудистые системы можно создать на недорогих персональных 3D-принтерах

На сегодняшний день стандартом является пересадка фрагментов ткани с других участков тела, однако такие процедуры часто связаны с осложнениями – кроме того, для лечения крупных повреждений часто не хватает материала. В свою очередь, 3D-биопечать из стволовых клеток позволяет создать неограниченное количество фрагментов ткани для лечения масштабных ран. Этот метод подразумевает применение собственных клеток пациента, тем самым сокращается риск отторжения пересаженного фрагмента.

Основная проблема 3D-биопечати живой ткани – необходимость воссоздать сосудистую систему. Лю предполагает, что для производства искусственных биологических тканей с системой сосудов можно будет приспособить технологии персональных 3D-принтеров, доступных по принципу Open source.

Среди целей дальнейших разработок автор исследования отмечает применение программ в открытом доступе для создания 3D-моделей тканей с сосудистыми системами, а также их последующее производство на персональных 3D-принтерах. Кроме того, по мнению Лю, важно проанализировать выживаемость и работоспособность искусственных тканей в зависимости от особенностей сосудистой системы.

Другие цели – создание с помощью 3D-печати биореакторов для мониторинга процесса и предотвращение сжатия напечатанных на 3D-принтере тканей. Лю считает, что в перспективе необходимо также обеспечить возможность 3D-печати многослойных живых тканей из разных типов клеток.

В своем проекте Лю продемонстрировал, как технологии 3D-печати можно приспособить для точного воссоздания сосудистых систем из гидрогеля с живыми клетками. Исследователь также создал уникальные биореакторы из полилактида (PLA) и полидиметилоксана (PDMS) для постоянной перфузии в реальном времени, иными словами, для обращения крови и питательных веществ.

По результатам испытаний сосудистые системы в напечатанных на 3D-принтерах конструкциях из гидрогеля действительно улучшили выживаемость и работоспособность окружающих клеток. Лю подчеркивает, что такую модель можно применить и к более крупным многослойным биологическим конструкциям для изучения морфологии и дифференциации клеток, а также для тканевой инженерии.