Новая технология 3D-печати живыми клетками позволит хранить созданные органы замороженными

Хотя 3D-принтинг тканей и органов имеет огромный потенциал в медицинской сфере, используемые в печати материалы обычно имеют довольно короткий срок хранения. Недавно американские ученые создали новые биочернила, которые обеспечивают сохранность напечатанных тканей в замороженном состоянии в течение

Хотя 3D-принтинг тканей и органов имеет огромный потенциал в медицинской сфере, используемые в печати материалы обычно имеют довольно короткий срок хранения. Недавно американские ученые создали новые биочернила, которые обеспечивают сохранность напечатанных тканей в замороженном состоянии в течение нескольких месяцев.

Современные технологии позволяют использовать биоматериалы для имплантации в срок от нескольких часов до нескольких дней с момента создания. На этот показатель могут влиять самые разнообразные факторы, но главными являются свойства самого печатного материала. Такие ограничения могут быть особенно актуальны в ситуациях, когда ткань печатается далеко от места нахождения пациента. Это также приводит к тому, что заменяемые органы нельзя распечатать заранее, а затем держать наготове для немедленной имплантации в экстренных случаях.

Решить эту проблему взялась группа исследователей из Гарвардского университета и входящей в его состав Женской больницы. Они разработали новые биочернила, позволяющие печатать ткани, которые не только можно хранить замороженными в течение нескольких месяцев, но и подготовить к имплантации за считанные минуты.

Подобно другим материалам для 3D-печати органов, новый состав состоит из желатиновой матрицы, выполняющей роль каркаса, которую заполняют живыми клетками. Его особые ингредиенты представляют собой криоконсерванты, которые предотвращают осмотический шок и ограничивают образование кристаллов льда, повреждающих клеточные мембраны.

Новые биочернила включают в себя фармацевтический препарат диметилсульфоксид (ДМСО) и мальтозный сахар. Они наносятся непосредственно из сопла принтера на холодную пластину температурой -20 С и мгновенно замораживаются. В своем решении американские ученые преодолели ограничения существующих материалов, которые зачастую являются слишком мягкими и текучими, что мешает получить заданную форму.

«Нить биочернила замерзает в течение миллисекунд после соприкосновения с холодной пластиной, поэтому она не успевает потерять свою первоначальную форму, - говорит профессор Шрайк Чжан. - Затем вы можете строить слои друг на друге, в конечном итоге создавая отдельно прочную трехмерную структуру, способную выдержать собственный вес».

В лабораторных испытаниях ткань, напечатанная с помощью биочернил, хранилась при -196 ºC не менее трех месяцев. Когда ее впоследствии помещали в теплую жидкую среду, составляющие ее клетки оставались жизнеспособными и продолжали дифференцироваться, как в естественной среде.

Источник: cell.com