На 3D-принтере напечатали ткани легких

Методы 3D-печати помогают врачам создавать кости и суставы, но с печатью органов и тканей все пока что сложнее. Непросто найти материал, который подходит для печати и одновременно является биосовместимым. К тому же органы человека мягкие, поэтому экспериментальные образцы нередко деформируются уже в процессе печати.

Большой шаг вперед в печати человеческих органов сделали индийские и южноафриканские ученые под руководством Ашока Райкура. Ученые разработали биочернила для 3D-печати ткани легких. Такая ткань станет не только временной заменой поврежденной части легких, но и каркасом, который поможет собственной ткани человека быстрее восстановиться. Соответствующая статья опубликована в журнале ACS Applied Bio Materials.

За основу биочернил Райкур и его коллеги взяли муцин — один из компонентов слизи, богатый гликопротеинами и полисахаридами. Авторы отметили, что муцин по составу обладает антибактериальными свойствами и близок к факторам роста, естественным соединениям, которые стимулируют рост клеток и заживление ран.

Чтобы сделать чернила, муцин смешали с метакриловым ангидридом, а для увеличения вязкости добавили гиалуроновую кислоту — еще один биополимер, хорошо показавший себя и в медицине, и в косметологии. В конце к чернилам добавили искусственно полученные клетки легких.

Затем ученые напечатали тестовые образцы, выдавливая биочернила в формы. После этого достаточно было посветить на заготовки голубым светом: метакрилированный муцин активизировался, запуская реакцию кросс-полимеризации. Жидкие чернила превращались в желеобразный биополимер, способный сохранять форму.

Полученные заготовки демонстрировали хорошую биосовместимость и стабильность: в фосфатном буферном растворе они сохраняли целостность и форму и медленно растворялись, теряя примерно 30% массы за четыре недели. Райкур и его коллеги предполагают, что такая скорость растворения хорошо подойдет для постепенного восстановления ткани легких.