Российские ученые создали технологию 3D-печати ткани человека из живых клеток

Специалистам из Сеченовского университета удалось провести полный цикл биопечати: от клеток до получения эквивалента ткани. Подобные биоимпланты могут использоваться для проведения трансплантации и регенерации кожного покрова. Исследование — шаг на пути к развитию персонализированной медицины, поскольку позволяет печатать органы и ткани для конкретного человека. Научная статья вышла в журнале Bioprinting.

Ученые использовали два типа человеческих стволовых клеток — из жировой ткани и слизистой оболочки десны. Из них сформировали сфероиды (агрегаты клеток в виде шариков), которые в 3D-принтере используются в качестве строительных блоков.

Параллельно шла подготовка биочернил для 3D-принтера. Для того чтобы клетки могли взаимодействовать друг с другом — адаптироваться к трехмерным условиям, делиться, мигрировать — нужно микроокружение. Поэтому ученые создали специфический гидрогель, который обеспечил благоприятную среду. Затем при помощи биопринтера был напечатан искусственный аналог живой ткани человека.

Напечатанные с помощью биопринтера ткани показали большую функциональность. При этом свойства будущего тканевого эквивалента зависят от исходных клеток. Клетки десны принимают более вытянутую форму, а жировой ткани — становятся более распластанными. Первые больше подойдут для создания сосуда или кости, а вторые — для получения кожных имплантов. Кроме того, получение таких биоэквивалентов позволит сократить исследования на животных.

По словам авторов статьи, несколько российских и мировых научных школ ведут работу в данном направлении. Однако исследования, которое пошагово описало бы получение напечатанной конструкции из двух конкретных типов клеток, пока не было. Результаты уже легли в основу междисциплинарного проекта по созданию портативного биопринтера для лечения незаживающих ран, ожогов и других дефектов кожи.