Трехмерная печать внутри тела может лечить язвы желудка

Язвой желудка страдает каждый восьмой человек в мире, но обычные традиционные методы лечения имеют недостатки. Теперь ученые стремятся найти решение подобных проблем, исследуя новые возможности трехмерной печати: депонирование живых клеток непосредственно внутри человеческого тела.

Подобно тому, как трехмерные принтеры накладывают слои материала для создания структур, биопринтеры печатают живые клетки для производства тканей и органов. Долгосрочная мечта этой концепции состоит в том, чтобы люди, находящиеся в активной очереди на донорство органов, однажды могли бы получить такой «напечатанный» орган. Хотя возможность создания функционального сердца или почки еще находится в будущем, в числе реалистических краткосрочных целей ученых – биопечать более простых структур, таких как костные трансплантаты. Однако живые ткани, отпечатанные вне тела, все равно потребуют операции по имплантации, в ходе которой часто делаются большие разрезы, увеличивающие риск заражения.

Что, если вместо этого врачи могли бы печатать клетки прямо внутри тела? Идея состоит в том, чтобы использовать современные минимально инвазивные хирургические методы для введения инструментов трехмерной печати пациентам через небольшие разрезы, а затем создавать новые ткани. Среди потенциальных сфер применения такой «биопечати in vivo» – создание хирургических сеток для восстановления грыж или пластырей для яичников, помогающих обратить вспять бесплодие.

Большая часть предыдущих исследований биопечати in vivo была сосредоточена на лечении кожи и других тканей на внешней части тела, поскольку необходимое оборудование обычно слишком велико для доступа к пищеварительному тракту и другим внутренним органам без обширного хирургического вмешательства. В своих усилиях по менее инвазивному лечению поражений желудка ученые в Китае разработали миниатюрного робота для биопечати.  

В своих экспериментах китайские исследователи установили микроробота на эндоскоп, который успешно протянули через изогнутую трубу в прозрачную пластиковую модель желудка. Там они использовали его для печати гелей, заполненных слизистой оболочкой желудка человека и мышечными клетками желудка, которые были выращены в пробирке. Напечатанные клетки оставались жизнеспособными и стабильно размножались в течение 10 дней. 

Это исследование – первая попытка совместить микророботов и биопечать. Исследователи говорят, что основные методы лечения поражений желудка включают в себя медикаменты, которые действуют медленно и не всегда достаточно эффективны, а также эндоскопическую операцию, с помощью которой можно залечить только относительно небольшие раны, и спреи, вводимые эндоскопически, которые останавливают кровотечение, но мало помогают полностью залечить более крупную язву. Надежда на биопечать in vivo заключается в том, что в конечном итоге эти методы могут быть улучшены путем лечения поражений желудка живыми структурами, которые способны их восстанавливать.

Ученые осознают, что эта технология, скорее всего, никогда не сможет печатать сложные органы. Вместе с тем, она может оказаться полезной как дополнение к стандартным хирургическим операциям.