Від шкіри до кісток: вчені розробили 3D-біопринтер для друку людських тканин

Дослідники розробили високошвидкісний 3D-біопринтер для точного друку людських тканин. За його допомогою можна виготовити як м’які тканини мозку, так і більш тверді матеріали, такі як хрящі та кістки.

Ця розробка належить біомедичним інженерам з Мельбурнського університету, пише Interesting Engineering. І ця технологія має змінити сферу регенеративної медицини.

Традиційний 3D-біодрук – це повільний і делікатний процес, оскільки клітини друкуються шар за шаром. Проте є великий недолік – клітини можуть пошкоджуватися. До того ж, цей метод може обмежувати складність структур. 

“На додачу до значного підвищення швидкості друку, наш підхід дає змогу певною мірою позиціонувати клітини в надрукованих тканинах. Неправильне позиціонування клітин є основною причиною того, що більшість 3D-біопринтерів не можуть створювати структури, які точно відтворюють людську тканину”, – пояснює доцент і керівник Лабораторії біомікросистем Коллінза в Мельбурнському університеті Девід Коллінз.

Він додав, що сучасні 3D-біопринтери залежать від того, як клітини вирівнюються природним чином без керівництва, що створює значні обмеження. Водночас новий біопринтер використовує акустичні хвилі, вироблені вібруючими бульбашками, для розташування клітин. Це дозволяє створювати складні 3D-структури тканин.

Така технологія дає необхідну основу для диференціації клітин та їхнього перетворення у складні тканини людини.

До того ж, реалізація передової оптичної системи в новому біопринтері усуває потребу в пошаровому підході при друці ткани. Ця розробка друкує клітинні структури за лічені секунди.

Команда заявляє, що ця технологія дозволяє створювати неймовірно точні копії людських тканин, аж до клітинного рівня. Нова техніка біодруку підвищує рівень виживання клітин за рахунок скорочення часу 3D-друку та усунення потреби в делікатному процесі перенесення, йдеться у матеріалі. 

За рахунок друку одразу на лабораторних пластинах вдається зберегти структурну цілісність та стерильність надрукованих на біопринтері структур.

Ця технологія може стати революційною – наприклад, полегшити дослідження раку, уможлививши реплікацію певних органів і тканин. Так вдасться підвищити потенціал для розробки нових фармацевтичних методів лікування хвороби.

“Вона також може прокласти шлях до персоналізованої медицини, коли лікування буде адаптоване до генетичного складу людини”, – резюмує видання.