В Калифорнийском университете разработана новая технология 3D-биопечати ткани человеческой печени

В частности, ранее в этом году компания Organovo, которая и фигурировала в рассказе хирурга, начала коммерческую деятельность с 3D-печатью образцов ткани человеческой печени: Samsara Sciences, филиал Organovo, займется 3D-биопечатью клеток печени. Теперь, меньше чем через месяц, группа инженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего объявила об успешной 3D-печати ткани, максимально приближенной по своей структуре и функциям к человеческой печени.

Важность этих исследований связана, в первую очередь, с испытанием лекарств перед их выходом на рынок. Шаочен Чен, профессор наноинженерных технологий из Инженерной школы имени Якобса при Калифорнийском университете в Сан-Диего, комментирует: «Обычно на производство лекарства, одобренного Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США, уходит 12 лет и 1,8 миллиардов долларов. Это связано с тем, что более 90 процентов медикаментов не проходят стадию экспериментов на животных или клинические испытания».

Технология 3D-биопечати позволит фармацевтическим компаниям отказаться от испытаний на людях и животных на ранних стадиях тестирования – именно этот аспект часто затруднял и замедлял исследования. Чен также сообщил, что команда создала «функциональную ткань печени, похожую на ту, которую можно увидеть под микроскопом».

Хотя 3D-биопечать, разумеется, отличается от более широко распространенных технологий 3D-печати, принцип действия этих устройств такой же — речь идет о контролируемом послойном выкладывании материала. В данном случае ультрафиолетовые лучи применяются для создания конструкции, похожей на соты, из шестиугольников размером 900 микрометров, в каждом из которых содержатся клетки человеческой печени. Затем осуществляется 3D-печать поддерживающих клеток эндотелия и мезенхимы в пространствах между шестиугольниками со стволовыми клетками. На этой стадии ультрафиолетовое излучение является ключевым фактором – в небольшом количестве оно играет роль катализатора для придания клеткам необходимой формы.

Непосредственное преимущество новой разработки в том, что вся конструкция размером 3х3 мм и толщиной 0,2 мм изготавливается за считанные секунды, тогда как производство подобных образцов другими методами занимает несколько часов. Кроме того, испытания показали, что новая технология позволяет дольше имитировать функции печени, поддерживая на высоком уровне конкретные характеристики, необходимые для тестирования медикаментов.