Биоинженеры создали новый способ 3D-печати живых тканей тела
Исследователи из Университета Голуэя (Ирландия) разработали новый способ биопечати живых тканей, с помощью специального 3D-принтера. Новый подход приблизил создание функциональных биопечатных органов, которые могут быть использованы для изучения болезней, тестирования лекарств и регенеративной медицины. Результаты исследования опубликованы в Advanced Functional Materials.
Представьте, что вы печатаете сердце на 3D-принтере — оно сразу получается «взрослым». Но в реальности сердце развивается постепенно, меняя форму. Старые методы биопечати этого не имитируют. В естественных условиях сердце начинает формироваться как простая трубка, которая изгибается и закручивается, превращаясь в полноценный орган. Новая методика учитывает этот процесс и позволяет тканям «дозревать», улучшая их структуру и функциональные свойства.
Метод использует биочернила — специальные материалы, которые поддерживают жизнеспособность клеток. Новая техника учитывает силы, которые сами клетки создают в ткани. Это позволяет управлять изменением формы: например, ученые могут регулировать, как сильно ткань будет изгибаться, меняя ее начальную форму или плотность материала. Эти изменения помогают клеткам выстроиться в правильном порядке и усиливают их способность сокращаться.
«Наш метод позволяет создавать биопечатные ткани, которые проходят программируемое изменение формы, что совпадает с ростом реальных органов в человеческом организме», — добавила ведущий автор исследования Анкита Праманик.
Напечатанные ткани сердца, благодаря этой технике, сокращаются сильнее и быстрее, что делает их близкими по свойствам к настоящему человеческому сердцу. Тем не менее, создание полностью функциональных органов, пригодных для пересадки, все еще остается сложной задачей. Например, нужно добавить сосуды, чтобы ткани в лаборатории получали кислород и питание — иначе они погибнут.
«Этот подход позволяет нам создавать ткани, которые могут созревать в лаборатории и быть более похожими на настоящие органы. Однако предстоит большая работа, чтобы адаптировать эту технологию к масштабам человеческого сердца», — подчеркнул соавтор исследования Эндрю Дейли.
Ученые считают, что это значительный прорыв в области создания полноценных биопечатных органов, которые могут изменить медицину.
