На 3D-принтере напечатали искусственные сосуды

Методы 3D-печати уже отлично зарекомендовали себя в медицине, но пока что в основном в создании протезов. Печатать живые органы и ткани во много раз сложнее, но успехи уже есть и в этих направлениях. Например, на прошлой неделе мы рассказывали о 3D-печати ткани легких. 

Сегодня на очереди – печать кровеносных сосудов. О нем рассказали американские ученые под руководством Дженнифер Льюис из Университета Гарварда. Соответствующая статья вышла в журнале Advanced Materials.

Одной из главных проблем, с которой столкнулись авторы, оказалась хрупкость и деформируемость сосудов. Сосуды, особенно мелкие, нередко сминались и рвались уже в процессе печати. Чтобы решить эту проблему, Льюис и ее коллеги добавили в свой 3D-принтер уникальное сопло типа «ядро-оболочка» с двумя независимо управляемыми каналами для вытекающих чернил. Это позволило использовать два типа чернил одновременно и напечатать сосуды двухслойными.

Внешнюю часть сосуда напечатали чернилами на основе коллагеновых волокон, а изнутри наполнили каждый сосуд чернилами на основе желатина. Печатали сосуды внутри коллагеновой матрицы, которая должна была имитировать платные мышечные волокна. После того, как все сосуды были напечатаны, матрицу нагревали. При этом волокна в матрице и оболочке сосудов сшивались, уплотняя материал, а вот желатин во внутренней части сосудов наоборот плавился. После этого оставалось только удалить жидкий желатин и получить открытую, проницаемую сосудистую сеть. Испытания в искусственно созданной сердечной ткани в течение пяти дней показали, что сосудистая сеть сохраняет целостность и остается проницаемой.

Авторы также напечатали на 3D-принтере модель разветвленной сосудистой сети левой коронарной артерии по снимкам реального пациента. Это демонстрирует потенциал нового метода для персонализированной медицины.