Хрящевую ткань удалосьнапечатать на 3D-принтере, - сообщаетлатвийский Телеграф. Биопринтинг илитрехмерная печать живых тканей являетсяновым методом в медицине, который поканаходится на ранних этапах развития.Но его состоятельность и перспективностьв изготовлении жизнеспособных тканейи органов уже общепризнанна.
 
Воснове этой технологии лежит послойноеосаждение живых клеток из гидрогеля,который играет роль чернил вспециализированных принтерах. Однакотакие напечатанные конструкции, состоящиетолько из естественных биоматериалов,не слишком прочны.
 
Ученые изИнститута регенеративной медицины УэйкФорест (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) нашлиспособ решить эту проблему, совместивдля построения каркаса ткани живыеклетки и синтетический полимер.
 
Ранеедля осуществления такого процесса былабы необходима дорогостоящая роботизированнаясистема. Кроме того, полученный клеточныйкаркас не обладал бы достаточнойгибкостью, что ограничивало бы егодальнейшее использование.
 
Выходоказался куда проще, чем можно было себепредставить. Разработчики соединили водном приборе струйный принтер иэлектропрядильную систему.С помощьюэтой весьма экономичной комбинацииоборудования была получена жизнеспособнаяхрящевая ткань, которая обладает болеевысокой механической прочностью, чемнатуральные материалы в чистом виде.При этом клетки, осаждённые из традиционногогидрогеля, создают благоприятную средудля разрастания имплантированной тканив организме пациента.
 
В процессепечати каркаса поликапролактоновыеволокна чередовались с эластическимихондроцитами (клетками хрящевой ткани)из ушного хряща кролика (всё вфибрин-коллагеновом гидрогеле).
 
Электропрядильноеоборудование производит очень тонкиеволокна из раствора полимера. Параметрыэтого процесса, в частности составволокон, легко контролировать. Последнеепозволяет производить пористые структуры,которые помогают клеткам интегрироватьсяв окружающие ткани.
 
Такжеспециалисты использовали новаторскуюсистему нанесения компонентов снесколькими головками, позволяющуюсовмещать для построения каркаса разныематериалы.
 
В статье в журналеBiofabrication разработчики сообщают, чтовыживаемость хондроцитов в гибридномкаркасе через неделю после печатисоставляла 80%.
 
Исследователипродемонстрировали, что полученнаяхрящевая ткань способна сохранять своифункциональные свойства, как в лабораторныхусловиях, так и в живом организме.
 
Дляэтого каркасные хрящи имплантировалимышам. Наблюдения за имплантатамипродолжались на протяжении двух, четырёхи восьми недель в зависимости от целиэксперимента.
 
Ученые обнаружили,что после пребывания имплантатов ворганизме мыши на протяжении восьминедель образовывалась новая хрящеваяткань, причём её структура и свойстваничем не отличались от обычногоэластичного хряща.
 
Таким образом,испытания продемонстрировали: новуютехнологию можно использовать дляреальных пациентов.
 
«Мы получилидостоверное подтверждение изначальнойконцепции исследования и нагляднуюиллюстрацию того, что данная комбинацияматериалов и методов производствапозволяет создавать прочные имплантируемыеконструкции, — рассказывает авторисследования Джеймс Юо (James Yoo).
 
Медикисмогут создавать индивидуальныеимплантаты для лечения, к примеру,повреждённых суставов, увереныразработчики.
 
«Тщательныйиндивидуальный подбор материала дляимплантата и необходимая механическаяпрочность позволят новой хрящевой тканивыдерживать большие нагрузки, которыеприходятся на человеческие суставы приобычном и активном образе жизни», —заключает доктор Юо в пресс-релизеИнститута физики (IOP).

Катерина РИЗАНЧУК katerizanch