Ученым удалось напечатать на 3D-принтере имплантаты для лечения травм спинного мозга

Предназначение таких имплантатов – стимулировать рост нервной ткани после травм спинного мозга для восстановления нейронных связей и утраченных функций. В случае с крысами ученые наблюдали рост поврежденной ткани и соединение новых нервных клеток с собственным спинным мозгом животного.

По словам команды, исследования последних лет постепенно приближали возможность регенерации поврежденных нейронных связей при травмах спинного мозга – это ключевой шаг к восстановлению утраченных функций. Основная задача – восстановление аксонов, длинных отростков, с помощью которых нервные клетки взаимодействуют с другими тканями.

Технология быстрой 3D-печати позволила ученым создать каркас, имитирующий конструкции центральной нервной системы. Новые имплантаты состоят из десятков каналов шириной всего 200 мкм – они задают направление роста стволовых клеток нервной ткани и их аксонов по длине травмы спинного мозга. Метод 3D-печати, который использовали ученые, позволяет изготовить имплантат в 2 миллиметра за 1,6 секунд – традиционным 3D-принтерам требуется несколько часов для производства гораздо более простых конструкций.

Разработку можно масштабировать в зависимости от размеров спинного мозга, в качестве демонстрации ученые напечатали образцы размером 4 сантиметра на основе данных МРТ пациентов с травмами спинного мозга. 3D-печать этих имплантатов заняла всего 10 минут. Что касается маленьких образцов, их наполнили стволовыми клетками и пересадили крысам. Через несколько месяцев ткани спинного мозга в месте травмы полностью восстановились, а работоспособность задних лап животных значительно улучшилась. Кроме того, внутри имплантата развились сосуды, которые способствовали выживаемости нервных клеток.

Сейчас ученые работают над масштабированием технологии и испытывают ее на более крупных животных – в дальнейшем можно будет говорить о клинических испытаниях. В будущем исследователи также намерены использовать при создании каркаса белки, которые будут дополнительно стимулировать рост стволовых клеток и аксонов.