По словам исследователей, возможность быстрого получения таких образцов может ускорить высокопроизводительный доклинический скрининг лекарств и моделирование заболеваний.
Помимо скорости, особенностью новой технологии является возможность печати реалистичных структур со сложными микроскопическими особенностями, например, раковые ткани печени человека, содержащие сети кровеносных сосудов. При этом печать одного из этих образцов занимает всего около 10 секунд, тогда как его печать традиционными методами заняла бы несколько часов.
Воспроизводимость - еще одна ключевая особенность этой технологии. Ткани, полученные с ее помощью, представляют собой высокоорганизованные структуры, поэтому их можно легко воспроизвести для проведения скрининга в промышленных масштабах в отличие от подхода основанного на выращивании органоидов для скрининга лекарств, которые могут формировать структуры, изменяющиеся от одного эксперимента к другому.
В основе технологии лежит использование массива микрозеркал, используемого для управления проецируемым УФ-светом с длиной волны 405 нанометров, безопасного для клеток. Свет попадает на раствор, содержащий живые клеточные культуры и светочувствительные полимеры, которые затвердевают под воздействием света. Структура быстро печатается, создавая трехмерный твердый полимерный каркас, в котором заключены живые клетки, которые будут расти и превращаться в биологическую ткань.
Кроме того, технология имеет дополнительное преимущество - она позволяет осуществлять автоматическую печать образцов непосредственно в стандартных лабораторных планшетах. Это означает, что образцы не нужно вручную переносить по одному с печатной платформы в луночные планшеты для скрининга.
Как отмечается в пресс-релизе университета, процесс разработки нового лекарства фармацевтической компанией может длиться до 15 лет и стоить до 2,6 миллиардов долларов. Он обычно начинается с отбора десятков тысяч вариантов потенциальных лекарственных соединений в пробирках. Затем успешные кандидаты тестируются на животных, после чего прошедшие этот этап тестируются в ходе клинических испытаний. Если повезет, одно из этих соединений попадет на рынок в качестве одобренного препарата.
Технология высокопроизводительной 3D-биопечати, разработанная в Калифорнийском университете в Сан-Диего, может ускорить первые этапы этого процесса. Она позволит разработчикам лекарств быстро создавать большое количество человеческих тканей, на которых они смогут тестировать и отсеивать потенциальные лекарственные соединения гораздо раньше.
"С помощью человеческих тканей можно получить более точные данные о том, как будет действовать лекарство, - говорит Шаочен Чен, профессор наноинженерии в Инженерной школе Джейкобса при Университете Сан-Диего. - Наша технология позволяет создавать такие ткани с высокой производительностью, высокой воспроизводимостью и высокой точностью. Это действительно может помочь фармацевтической промышленности быстро выявлять и фокусироваться на наиболее перспективных препаратах".
Исследователи отмечают, что хотя их технология, возможно, и не избавит разработчиков препаратов от этапа тестирования на животных, она может свести к минимуму количество неудач, возникающих на этом этапе.
Работа была опубликована в журнале Biofabrication.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение