Ученые разработали 3D-технологию печати органов непосредственно в теле человека

Группа ученых из Института биомедицинских инноваций Терасаки, Пенсильванского университета и Университета Огайо (США) разработала инновационную технологию, статья о которой опубликована в журнале Biofabrication, позволяющую с помощью 3D-принтера со специальными биочернилами печатать ткани прямо в человеческом теле.

Современная медицина все больше использует технологии 3D-печати. На биопринтере, кажется, можно напечатать ткани уже не только любого внутреннего органа, но и кровеносных сосудов, кожи, суставов, костей. Но ранее все они создавались исключительно вне тела человека, в специальных аппаратах, и лишь затем хирургическим путем имплантировались в него. Как и все инвазивные процедуры, такой способ не лишен недостатков: большие разрезы на теле пациента, длительное восстановление, высокая вероятность инфицирования и послеоперационных осложнений. Команда американских специалистов нашла способ избежать рисков и несовершенств такого подхода, разработав биочернила, предназначенные для печати тканей прямо внутри тела человека.

Для биопечати искусственных тканей необходимы биочернила, содержащие живые клетки, каркасный материал, помогающий этим клеткам принять нужную форму, и фактор роста, побуждающий клетки в этом каркасе размножаться. Слой за слоем на каркасный материал 3D-принтером подаются биочернила, которые под действием ультрафиолетового излучения отвердевают и формируют необходимую ткань или орган. Именно поэтому традиционную технологию биопечати нельзя применять внутри человеческого тела, ведь ультрафиолетовые лучи могут нанести непоправимый вред внутренним тканям организма пациента.

Американские ученые справились с этой проблемой, создав биочернила нового типа, которые наносятся при нормальной температуре тела и полимеризуются под действием безопасного света видимого спектра, а не ультрафиолета. Вдобавок специалисты усовершенствовали технологию биопечати с помощью роботизированной насадки с мелким соплом для подачи новых биочернил. Насадка через небольшой разрез вводится в тело больного, создает небольшую полость в его мягкой ткани и размещает в ней фиксирующее основание, на котором затем и крепится вся конструкция. Уникальная технология позволила искусственным тканям прочно соединяться с мягкими живыми тканями внутри тела пациента.

Пока разработчики рекомендуют применять этот метод лишь для создания хирургических сеток при операциях по поводу грыж и наложения заплат на поврежденные органы. Хотя они уверены, что в будущем с его помощью можно будет внутри тел пациентов создавать, например, межпозвоночные диски или кровеносные сосуды.