Напечатанные на 3D принтере микроволокна сформируют структуру для искусственного выращивания органов | Gearmix
15.12.2017 13:52

Напечатанные на 3D принтере микроволокна сформируют структуру для искусственного выращивания органов

Источник перевод для gearmix ()

Каркас обеспечивает устойчивую структуру здания, шасси придаёт прочность и форму автомобилю — точно так же, по мнению группы исследователей в Университете Пенсильвании, с помощью серийного 3-D принтера можно создать каркас для выращивания живой ткани.

«Мы пытаемся создать гидрогель со стволовыми клетками, укреплённый волокнами так же, как бетон укреплён арматурой», — объясняет Джастин Браун, профессор в области биомедицинского инжиниринга. — Если мы сможем придать гелю некую структуру, то станет возможным выращивать живые клетки, расположенные по определённой схеме, а волокна впоследствии растворятся и исчезнут.»

В своём отчёте в недавнем выпуске издания Journal of Advanced Healthcare Materials исследовали указывают, что их цель — создать инновационный, малозатратный и эффективный способ получения пространственно точного и воспроизводимого 3-D полимера из волокон, используя бытовой 3-D принтер. Их способ сочетает 3-D печать и электропрядение — вытягивание нанометровых нитей из расплава полимера или раствора с помощью электрического заряда.

Сейчас почти все сложные трансплантируемые ткани, от сердец и почек до сухожилий — получают от доноров. Исследователи ищут надёжный недорогой способ выращивать такие ткани. Технология сочетания 3-D печати и электропрядения при создании тканевого каркаса может также позволить производство, например, мышц с сухожилиями, или сухожилий с хрящами.

«Основная идея — объединить электропрядение, коллагеновый гель и печать органических тканей, что позволит создавать крупноразмерные сочетания тканей, таких как кость с хрящом, — говорит Поурия Паттахи, аспирант-биотехнолог. — Другие создавали комбинации тканей с помощью микроэкструзионного биопринтера.»

Используемые сейчас методы создают разные ткани по отдельности, а затем соединяют их клеящим веществом или деталью-коннектором. В то же время, в организме хрящ и кость, сухожилие и мышца вырастают как одно целое.

В аппарате исследователей экструзивное сопло принтера было заменено на электроспиннер — прялку. Принтер способен укладывать волокна в пространстве точно по схеме, формируя каркас из гидрогеля, на котором будут расти клетки. После того, как клетки выросли, каркас можно растворить, оставив структурированную ткань.

Если нужны ткани двух типов — мышца и сухожилие, — 3-D принтер может изменить схему расположения нитей таким образом, что переход будет непрерывным, с подходящими клетками, давая двухтканевый имплантат естественной структуры.

Объём ткани в работе сейчас не превышает 16 куб.см., но даже такой небольшой объём находит применение. Так, передняя крестообразная связка имеет длину всего 2-3 см. и ширину 1 см.

Используя близкополевое электропрядение, исследователи сначала получили очень тонкие нити, с диаметром в диапазоне от микро- до нанометров. Затем они вырастили на них клетки и, наконец, поместили волокна в коллагеновый гель, наполненный клетками.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Комментарии запрещены.