Спецтемы

Ученые создали сеть кровеносных сосудов на 3D-принтере

3D принтер
Автор: Сергей Кузнецов

Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего с помощью 3D-биопечати создали трехмерные функциональные сети из кровеносных сосудов, которые могут проложить путь к искусственным органам и регенеративной терапии.

Новое исследование решает одну из важнейших задач в тканевой инженерии: создание живой ткани и органов с функционирующей сетью кровеносных сосудов, которая может транспортировать кровь, питательные вещества, отходы и другие биологические материалы при имплантации внутрь тела.

Уже существующие различные технологии 3D-печати для создания искусственных кровеносных сосудов - медленные, дорогие и в основном производят простые изделия, такие как трубка для одиночного кровеносного сосуда. Эти искусственные кровеносные сосуды также не способны интегрироваться с собственной сосудистой системой организма. 3D-биопечать органов может помочь преодолеть этот разрыв.

Исследователи напечатали 3D сеть сосудов, которые могут безопасно интегрироваться в естественную систему циркуляции крови. Сеть разветвляется на множество рядов мелких сосудов, похожих на структуры кровеносных сосудов в организме. Работа была опубликована в журнале Biomaterials.

Для инновационной технологии биопечати используются обычные домашние 3D-принтеры, быстро производящие сложные 3D микроструктуры, которые имитируют сложные конструкции и функции биологических тканей. Эта технология в прошлом уже была использована, чтобы создать ткани печени и микроскопических «рыб», которые могут плавать в организме, обнаруживая и удаляя токсины.

3D модель биологической структуры создается на компьютере. Затем компьютер переводит ее в 2D модель с миллионами зеркал микроскопических размеров, которые управляют потоками ультрафиолетового излучения. «Узоры» из ультрафиолета светят на раствор, содержащий живые клетки и светочувствительные полимеры, которые затвердевают при воздействии ультрафиолетового света. Структура стремительно печатает один слой за один раз, тем самым создавая 3D твердый полимерный каркас, с инкапсуляцией живых клеток, которые растут и становятся биологическими тканями.

Таким методом можно сразу распечатать подробную структуру микрососудов в высочайшем разрешении, и весь этот процесс занимает всего несколько секунд - огромное улучшение по сравнению с конкурирующими методами, которые обычно занимают часы для печати простых структур. Этот процесс также использует материалы, которые стоят недорого и биосовместимы.

Используя эту технологию, исследователи напечатали структуру, содержащую эндотелиальные клетки, которые формируют внутреннюю выстилку кровеносных сосудов. Вся конструкция умещается на небольшой площади размером 4 мм × 5 мм и толщиной 600 мкм (толщиной в 12 прядей человеческих волос).

Ученые отмечают, что имплантированные кровеносные сосуды пока не способны обеспечить другие функции, такие как транспортировка питательных веществ и отходов. «У нас еще много работы, чтобы улучшить эти материалы. Это перспективный шаг в будущее регенерации и восстановления тканей», - говорит автор исследования, профессор Шаочен Чень.

23:48:11 - 54.159.66.70 - CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/) - http://ftimes.ru/tech/114094-uchenye-sozdali-set-krovenosnyx-sosudov-na-3d-printere.html


Прокомментировать








Выбор читателей



Это интересно