Биопринтинг или печать органических тканей обладает огромным потенциалом для использования при восстановлении травм, тестировании лекарств или для замены целых органов, но в настоящее время внедрение этой технологии ограничено сложностью процесса, проблемами обеспечения жизнеспособности и скоростью – поэтому не удается просто так создавать ткани по чьей-то прихоти. Однако, вскоре, возможно, удастся создавать то, что нужно и когда нужно. Ученые из Швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Университетского медицинского центра Утрехта разработали оптическую систему, которая способна выполнять биопечать сложных, жизнеспособных живых тканей всего за несколько секунд. Это может стать прорывом по сравнению с используемыми сегодня довольно неуклюжими процессами биопечати, выполняемыми послойно.
Новый подход, получивший название объемная биопечать, позволяет формировать ткань с помощью лазера, проецирующего луч на вращающейся трубке, содержащей гидрогель, полный стволовых клеток. Имеется возможность получать ткань заданной формы путем простого фокусирования энергии лазера на определенных местах для затвердения состава, создавая трехмерную форму в течение всего нескольких секунд. После этого необходимо ввести эндотелиальные клетки для создания сосудов в ткани.
Получаемые таким образом ткани имеют размер около 10 сантиметров в поперечнике. Этого достаточно, чтобы использовать их в клинических целях, сказали в EPFL, и технологию уже применяли для печати сердечных клапанов, сложной части бедренной кости и мениска. С ее помощью можно также создавать взаимосвязанные структуры.
Хотя метод пока не готов для практической реализации, перспективы довольно очевидны. В EPFL предсказывают появление нового направления — «персонализированных, функциональных» органов, производимых с «беспрецедентной скоростью». Это может пригодиться при создании и ремонте имплантатов и позволит значительно уменьшить искушение проводить тесты на животных – для этого просто нужно печатать органы для симуляции эффектов. Это может стать не только технологическим, но и этическим прорывом.