Жизнеспособные органы напечатали на 3-D принтере

Жизнеспособные органы напечатали на 3-D принтере

Ученые из медицинской школы Уэйк-Форест представили биопринтер, который печатает из живых клеток человеческие ткани, способные сохранять свою форму и приживаться в организме. В перспективе, напечатанные на биопринтере ткани и органы могут заменить искусственные протезы. Работа исследователей опубликована в журнале Nature.

Для создания органов и тканей принтер использует специальный гидрогель и пластиковый биоразлагаемый материал. Гидрогель представляет собой комбинацию из желатина, фибриногена, гиалуроновой кислоты и глицерина с достаточно высокой концентрацией живых клеток. Сначала принтер осторожно слой за слоем создает из него трехмерные объекты, а затем покрывает их внешней оболочкой из разлагаемого полимера. Эта оболочка помогает держать органам и тканям форму.

После того, как ткани пересаживают в организм, полимерная оболочка постепенно разлагается. В то же время клетки начинают самостоятельно выделять матрикс, который обеспечивает механическую поддержку клеток, и, в конечном итоге, необходимость во вспомогательном материале отпадает. Весь объем искусственной ткани пронизывает сеть микроканалов, по которым к клеткам поступают кислород и питательные вещества.

На данный момент ученые создали гелевый аналог кости свода черепа крысы на основе стволовых клеток человека из амниотической жидкости, уменьшенные копии человеческого уха из хондроцитов кролика и несколько «мышц» с использованием мышиного миобласта C2C12. Все образцы исследователи проверили в лабораторных и в естественных условиях, вживив их под кожу крыс и мышей.

Результаты, по мнению ученых, оказались многообещающими. Ушные раковины, подсаженные мышам, спустя два месяца сохранили форму, а также в них на 20 процентов увеличилось содержание гликозоаминогликанов, которые входят в состав клеточного матрикса. Мышечная ткань, вытянутая вдоль опорной конструкции, спустя две недели также сохранила свои механические характеристики. Малоберцовый нерв, вживленный в имплант, также сохранил свою целостность и в ткани наблюдались нервные контакты с α-BTX+ внутри импланта. В гелевом аналоге кости свода черепа у крыс спустя пять месяцев сформировалась васкуляризированная костная ткань.

По словам авторов, теперь необходимо выяснить, насколько безопасны напечатанные на биопринтере импланты для людей. Скорее всего, сначала будут тестироваться хрящевые структуры, то есть ушные раковины, так как в отличие от мышц и костей, хрящу не требуется обширная система кровеносных сосудов.

Идея 3-D печати органов, в целом, не нова. Ученые активно работают над этой технологией, так как она не только позволит создавать биоимпланты для пересадки людям, но и, например, проводить клинические испытания лекарств на отдельных органах и тканях. Так, компания Organavo на данный момент занимается трехмерной печатью почечных тканей для испытаний лекарств.

Кристина Уласович

N+1

Похожие новости:
Терагерцевую линзу из метаматериалов напечатали на 3D-принтере
Американские ученые создали линзу для электромагнитных волн терагерцевой частоты с помощью 3D-печати из метаматериалов. О своей разработке они сообщают в журнале Advanced Optical Materials.Сотрудники Северо-западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, с коллегами из Государственного университета Оклахомы применили в работе микростереолитографию из светоотверждаемого полимера. С ее помощью ..
2016-05-01 1693 0 Технология
0
На 3D-принтере создан полнофункциональный динамик
Множество научных исследований в мире делается аспирантами и студентами, и есть еще одно доказательство этого утверждения: динамик, напечатанный на 3D-принтере, сообщает it-site.net. Команда студентов инженеров-механиков из Корнелльского университета использовала два настраиваемых 3D-принтера, чтобы создать динамик. Практически беспрепятственно, они смогли напечатать ..
2013-12-15 2008 0 Технология
0
Следующий рубеж в 3D-печати
Процесс 3D-печати, использующий в своей работе цифровые модели, создан для того, чтобы создавать объекты реального мира, начиная от простых игрушек заканчивая ювелирными изделиями и продуктами питания. Вскоре 3D-принтеры смогут «печатать» более сложные «конструкции», например, человеческие ..
2014-04-06 1943 0 Технология
0
На 3D принтере напечатали микробатарейку
Революционная технология, лежащая в основе 3D-печати, которая уже продемонстрировала свои возможности при изготовлении автомобильных запчастей, продуктов питания и оружия, также может быть использована для печати миниатюрных батареек. Ученые использовали 3D-принтер, чтобы сделать литий-ионную микробатарейку, которая ..
2013-06-22 2078 0 Технология
-1
Учёные строят искусственные органы с помощью технологий электронной промышленности
Количество донорских органов в мире до сих пор сильно уступает количеству нуждающихся в них пациентов. Благодаря новому исследованию в области тканевой инженерии стало возможным производство сложных искусственных тканей. (Относительно простые конструкции медики печатают на 3D-принтерах не первый год. Для формирования ..
2013-08-2 2403 0 Технология
0
В Китае жилые дома напечатали на 3D-принтере
В промышленном парке в китайской провинции Цзянсу (Jiangsu) открылась выставка жилых домов, созданных с помощью 3D-принтера. Одно из зданий — высотой в пять этажей, сообщает издание The Daily Mail. Дома создаются с помощью принтера, позволяющего изготавливать объекты высотой в 6,4 метра, ..
2015-01-20 7018 0 Технология
-1
Впервые создано искусственное ухо для взрослого человека
Учёные Центрального госпиталя Массачусетса (Massachusetts General Hospital) создали искусственное человеческое ухо, взяв образцы различных тканей у нескольких животных и использовав некоторые скульптурные методики. Бионический орган сохранил необходимую степень гибкости, уверяют разработчики. Искусственное ухо должно ..
2013-08-2 1963 0 Технология
0
Ученые разработали технологию длительного анабиоза
До настоящего времени технология погружения человека в длительное состояние анабиоза, в котором все жизненные функции полностью останавливаются и последующим возвратом к нормальному состоянию оставалась идеей, увидеть которую можно было разве что в фантастических фильмах. Благодаря работе отечественных специалистов ..
2012-11-20 1685 0 Технология
0
Биопринтеры - в помощь трансплантологам
Когда необходима пересадка, счет идет порой на часы. Ученые уже подошли вплотную к решению этой проблемы. Не далек тот день, когда органы для трансплантологии будут распечатывать на принтере. В том числе и в нашей стране, ведь в России уже есть биопринтеры.Источник: vesti.ru ..
2013-03-15 1664 0 Технология
0
В США впервые успешно заморозили и разморозили органы
Ученые из Минесотского университета разработали новый способ криоконсервации органов, при котором их оттаивание не наносит ущерба клеткам. Для этой цели исследователи использовали наночастицы и катушку индуктивности, позволяющие нагревать биологические ткани равномерно. Об этом сообщает издание Gizmodo.Органы, предназначенные ..
2017-03-05 5544 0 Технология
0
Строительный 3D-принтер превратили в автономного универсального робота
В Массачусетском технологическом институте разработали и испытали роботизированную строительную платформу, которая может не только печатать здания, но и выполнять другие виды работ. Статья опубликована в Science Robotics.Развитие аддитивных технологий в последние годы привело к созданию строительных 3D-принтеров большого ..
2017-04-30 17638 0 Технология
0
Американец впервые напечатал огнестрельное оружие на 3D-принтере
Технологии трёхмерной печати находят в современно мире разное применение. С их помощью производят разнообразные вещи от фигурок роботов до скелетных имплантатов, кроссовок для бега и даже беспилотников. Американский оружейный мастер, известный под ником HaveBlue, напечатал на 3D-принтере детали настоящей ..
2012-07-31 2709 0 Технология
0
NASA изготавливает ракетные детали на 3D принтере
Мистер Скотт из Стартрека может не паниковать, ведь скоро наступит день, когда ракетные двигатели смогут печатать на 3D-принтерах. На последних тестах NASA и Aerojet Rocketdyne произвели печать форсунок для ракетного двигателя на 3D-принтере, в NASA Glenn Research Center ..
2013-07-14 2695 0 Технология
0
3D принтер напечатает человеческие органы
Когда-нибудь в будущем, когда вам нужна пересадка почки, вы можете получить 3D-печатный орган созданный именно для вас. Шотландские ученые разработали универсальную методику 3D печати тканей с помощь стволовых клеток. На сегодняшний день, таким образом уже можно изготавливать элементы ..
2013-02-7 4633 0 Технология
0
Напечатанная на 3D-принтере челюсть пересажена женщине
В результате заболевания остеомиелитом, 83-летняя жительница Бельгии лишилась возможности говорить, жевать, и даже нормально дышать. Болезнь поразила её нижнюю челюсть. Решением проблемы пациентки занялись специалисты из университета Хасселта (Universiteit Hasselt).Поскольку костная структура не подлежала восстановлению, ..
2012-02-9 2781 0 Технология
0