3D-биореактор позволил вырастить челюстную кость на ребре пациента

Челюстная кость не имеет отношения к ребрам, но в случае необходимости имплант для челюстно-лицевой хирургии можно создать в трехмерном биореакторе на базе реберной кости пациента. Биоинженеры из Университета Райса разработали технологию выращивания живой кости для челюстной реконструкции путем

Биоинженеры из Университета Райса разработали технологию выращивания живой кости для челюстной реконструкции путем прикрепления 3D-биореактора, формы для моделирования импланта, к ребру. Стволовые клетки и кровеносные сосуды из ребра прорастают в каркас формы и заменяют его натуральным костным материалом, который не вызовет отторжения при имплантации, так как является физиологически родным для реципиента.

Эта технология имеет большой потенциал в том, чтобы заменить реконструктивную хирургию с трансплантацией ткани из голени, бедра или плеча в другие кости человека. Главная инновация состоит в том, чтобы зарядить 3D-биореактор на формирование новой живой кости практически в любой части тела. На ранних этапах эта техника позволила создать модели для трансплантации с собственной кровеносной системой или без нее из настоящей костной ткани, подсаженной в грудную клетку. Новое исследование показало, что пригодные для пересадки импланты можно вырастить из искусственного заменителя костной ткани. Очевидное преимущество такого способа состоит в том, что из организма пациента не нужно изымать материал для трансплантации.

В ходе эксперимента исследователи вырезали прямоугольный фрагмент в нижней челюсти овцы, затем создали такой же геометрии и размера форму и прокладку, и то и другое из полиметил акрилата, известного также как костный цемент; прокладка при трансплантации нужна для облегчения процесса заживления и предотвращения формирования фиброзной рубцовой ткани. Затем у овцы была извлечена надкостница, выступившая в качестве источника стволовых клеток, которыми обсеменили каркасный материал в форме. Таким материалом может выступать как настоящая реберная кость, так и синтетический фосфат кальция.

Форма находилась в прямом контакте с ребром на протяжении девяти недель для создания прочных клеточных связей, а затем была перенесена на место рукотворного дефекта. Ребро выбрано местом для выращивания импланта потому, что к нему прост хирургический доступ, оно является источником стволовых клеток, а также потому, что ребер много и на них одновременно можно выращивать несколько фрагментов для трансплантации. Основной сферой применения этой технологии станет челюстно-лицевая хирургия для пострадавших от огнестрельных ранений в зонах боевых действий.

Источник: news.rice.edu