В Японии разработали новый метод 3D-печати живыми клетками - «Технологии»

Исследователи Осакского университета открыли новый способ создания биочернил, обеспечив скрепление их капель между собой и расширив возможности печати трехмерных струйных принтеров сложных биологических структур с разными типами клеток.

То, что органы человеческого тела можно напечатать, может показаться научной фантастикой, но эта технология не только быстро становится реальностью, но и имеет перспективу внести значительный вклад в регенеративную медицину. Но перед началом широкого практического применения «биопечати» еще предстоит преодолеть ряд технических проблем. В частности, возникают значительные трудности при использовании биочернил для образования и сохранения необходимой формы органа. В настоящее время существует несколько методов «склеивания» капель биологических чернил, но они подходят не для всех типов клеток, что побуждает учёных искать новые альтернативные подходы.

Основываясь на своем предыдущем опыте, японские исследователи усовершенствовали способ склеивания капель биологических чернил за счет ферментирования, что позволило начать печатать сложные биологические структуры. Результаты своей работы они опубликовали в научном журнале Macromolecular Rapid Communications.

«Печать живой ткани любой структуры – очень сложный процесс. Биочернила должны иметь достаточно низкую вязкость, чтобы их можно было использовать в принтере, но также необходимо, чтобы при печати быстро формировалась высоковискозная гелеобразная структура. Наш новый подход отвечает этим требованиям и в то же время мы не используем альгинат натрия. Фактически полимер, который мы используем, имеет отличную перспективу в создании строительного материала для специфических целей», - отметил ведущий автор исследования Синдзи Сакай.

Читайте также: У обезьян прижились напечатанные на 3D принтере кровеносные сосуды

Сейчас основным гелеобразующим агентом, используемым для биопечати, является альгинат натрия, но с определенными типами клеток он не совместим. Новый подход ученых основан на использовании фермента пероксидазы хрена, который при наличии окислителя перекиси водорода может создавать перекрестные связи между фениловыми группами добавленного полимера.

И хотя перекись водорода сама по себе может также повредить клетки, исследователи тщательно отрегулировали их соотношение в отдельных каплях для минимизации ущерба. При тестировании более 90% клеток в биологических гелях, приготовленных таким образом, сохранили свою жизнеспособность.

«Наши успехи в сфере технологий искусственных плюрипотентных стволовых клеток позволили нам дифференцировать стволовые клетки самыми разными способами, - говорит соавтор Макото Накамура. - Теперь нам нужен новый строительный материал, чтобы мы могли создавать и поддерживать эти клетки и таким образом приблизиться к возможности полноценной 3D-печати функциональных тканей. Наш новый подход достаточно универсальный и призван помочь всем тем, кто работает в этом направлении».

Читайте также: В Германи придумали одноразовый 3D-принтер для печати человеческих органов

Источник: eurekalert.org