24 лютого, 2025
Прорив у біоінженерії може прискорити успішний 3D-друк кровоносних судин і органів людини
Інноваційні технології незабаром уможливлять 3D-друк кровоносних судин і органів людини, що розпочне нову еру регенеративної медицини. Гуохао Дай, професор біоінженерії в Північно-Східному університеті (Бостон, штат Массачусетс, США), разом зі своїми колегами запатентували новий еластичний гідрогелевий матеріал, призначений для 3D-друку м’яких живих тканин. Сучасна медицина використовує тривимірний друк для створення твердих імплантатів, таких як черепні пластини і стегнові суглоби, проте 3D-друк органів і м’яких тканин усе ще залишається недосяжною метою.
Сучасні 3D-принтери використовують полімери, пластикові нитки, порошки або смолу для створення об’єктів, які твердіють під час охолодження. М’які тканини, стверджує професор Дай, потребують еластичних матеріалів, адже така властивість необхідна для підтримки нормального функціонування всієї структури. Саме тому вчені вирішили застосувати гідрогелі, синтетичні полімери, що здатні утримувати воду. Зараз вони використовуються, наприклад, у масках для обличчя, які містять поживні речовини для шкіри, пов’язках для ран, які доставляють ліки, і м’яких контактних лінзах.
Традиційні гідрогелі є занадто крихкими для 3D-друку: ці полімери не витримують розтягування або скручування, що обмежує їхнє застосування в медицині. Біоінженери створили новий матеріал, який може інкапсулювати велику кількість рідини з живими стовбуровими клітинами після друку. «Ви можете надрукувати будь-яку фігуру», – зазначає Дай. Після друку об’єкт залишають у розчині, а потім піддають впливу синього світла, що викликає фотохімічну реакцію, яка робить гель еластичним, не пошкоджуючи живі клітини. Потім клітини розмножуються і ростуть всередині надрукованої структури.
Ще однією важливою особливістю нового еластичного гідрогелю є його здатність до біорозкладання. Оскільки надрукована тканина є чужорідним агентом для організму, учені створили матеріал, що буде поступово розкладатися, поки власні клітини пацієнта не замінять імплантат колагеном і еластином, утворюючи міцну природну кровоносну судину. Поки що надруковані кровоносні судини, культивовані протягом двох тижнів, залишаються відносно слабкими та не можуть протистояти тиску крові людини, тому вчені продовжують свої експерименти.
Джерело: https://medicalxpress.com/news/2025-02-breakthrough-bioprinting-3d-blood-vessels.html