Версия для печати: скоро ли 3D-принтеры соберут человека по частям
Ученые создали разветвленную сеть кровеносных сосудов с помощью 3D-печати белками и живыми клетками. Напечатанные сосуды успешно снабжали сердечную ткань искусственной кровью. Это лишь один из примеров создания органов, довольно точно имитирующих человеческие. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев обращает внимание на то, что первые пациенты с такими имплантатами уже живут среди нас.
Ученые из Гарварда напечатали на 3D-принтере кровеносные сосуды, удивительно похожие на натуральные. Материалом послужили белок коллаген и живые клетки. Подобные изыскания в перспективе обещают решить проблему острой нехватки донорских органов, уносящую множество жизней.
Живительный сосуд
Ноу-хау исследователей — 3D-принтер с двумя независимыми соплами. Одно из них печатает стенку кровеносного сосуда из белка коллагена. Другое создает внутри будущего сосуда желатиновую сердцевину. Головка принтера может проколоть ранее напечатанный сосуд, чтобы «пристроить» к нему сбоку еще один. Так создаются разветвленные сосудистые сети. Когда печать завершается, достаточно немного нагреть заготовку, чтобы желатин вытек и сосуды стали полыми.
Коллаген — основа межклеточного вещества кровеносных сосудов. Но кроме этого каркаса органу нужны еще и клетки. Поэтому авторы добавили в коллагеновую основу живые клетки гладкой мускулатуры. А после удаления желатина внутреннюю поверхность сосудов выстелили клетками эндотелия. В итоге биоинженерные сосуды весьма точно воспроизвели строение настоящих.
Чтобы испытать свое детище, биологи вырастили сотни тысяч органоидов из сердечной мышечной ткани. Органоиды — это упрощенные версии органов. Они меньше по размеру и проще по структуре, чем настоящие органы, в данном случае сердце. Органоиды, выращенные исследователями из стволовых клеток, представляли собой ритмично сокращавшиеся крошечные шарики. Ученые спрессовали их в плотную массу вокруг сосудистой сети.
По сосудам подавалась жидкость, имитирующая кровь и снабжающая клетки органоидов кислородом и питательными веществами. Мини-сердца не только продолжали биться спустя пять суток такого питания, но и синхронизировали свой ритм. Более того, добавленные в «кровь» препараты оказали свой обычный эффект: изопротеренол заставил органоиды сокращаться чаще, а блеббистатин остановил их биение.