Ученым удалось найти способ 3D-печати искусственных версий сложных сосудистых сетей человеческого тела, которые могут имитировать естественные каналы крови, воздуха, лимфы и других жизненно важных жидкостей. Процесс, используемый для этой задачи, называется SLATE, стереолитографический аппарат для тканевой инженерии.
Джордан Миллер (Jordan Miller), доцент кафедры биоинженерии в Школе инженерии Райса Брауна и руководитель группы, сказал: «Одним из главных препятствий для создания функциональных заменителей тканей была наша неспособность запечатлеть сложную сосудистую сеть, которая может снабжать ткани питательными веществами. густонаселенный “.
По словам Миллера, наши органы имеют свои собственные сосудистые сети, такие как дыхательные пути и кровеносные сосуды в легких, а также кровеносные сосуды и желчные протоки в печени. Он говорит: «Эти взаимопроникающие сети запутаны физически и биохимически, а сама архитектура тесно связана с функцией ткани». Однако Миллер и его команда являются пионерами в разработке технологии биопечати, которая «решает проблему множественной васкуляризации прямым и всесторонним способом».
Задача разработки функциональных заменителей тканей в настоящее время является приоритетной из-за ее глубокого воздействия на донорство органов. Дефицит органов лучше всего определить как долгосрочный кризис. Около 114 000 человек находятся в списках ожидания только в Соединенных Штатах. Кроме того, даже после успешной трансплантации эти пациенты должны продолжать вводить иммунодепрессанты для предотвращения отторжения органов. Биопечать органа может закончить это.
Келли Стивенс из Вашингтонского университета, возглавлявшая группу биоинженерии вместе с Миллером, сказала: «Тканевая инженерия боролась с этим целое поколение. С помощью этой работы мы можем теперь лучше спросить: «Если мы можем печатать ткани, которые выглядят, а теперь даже дышат больше, как здоровые ткани нашего тела, будут ли они функционально вести себя больше как эти ткани?» Это важный вопрос, потому что то, насколько хорошо работает биопечатаемая ткань, влияет на ее эффективность в качестве терапии ».
Хотя сердце и мозг обычно считаются одними из самых сложных органов, другие органы также не так просты. Стивенс говорит: «Печень особенно интересна, потому что она выполняет 500 потрясающих функций, вероятно, уступая только мозгу. Сложность печени означает, что в настоящее время не существует машины или терапии, которая могла бы заменить все ее функции в случае отказа. Биопечатанные человеческие органы могут однажды обеспечить такую терапию.
Команда создала новую технологию биопечати с открытым исходным кодом, которая получила название «Аппарат для стереолитографической инженерии тканей» или SLATE. Во время процедуры SLATE отдельные слои печатаются с использованием жидкого раствора предварительного гидрогеля. Как только раствор подвергается воздействию синего света, он затвердевает. Перепечатка человеческих органов также позволит ученым понять, как рак влияет на органы.
