Гарвардские ученые создали 3D-печатный имитатор сердечных тканей

Функциональная модель желудочка изготовлена из гидрогелевых чернил с желатиновыми волокнами комбинированным методом ротационного струйного прядения и экструзионной 3D-печати.

Главная задача проекта — разработка функциональных и пригодных для имплантации искусственных тканей сердца. Матрицей в специальных чернилах служит гидрогель, а наполнителем — сверхтонкие желатиновые микроволокна, полученные разработанным в вузе методом ротационного струйного прядения. Как поясняют ученые, преимущество этой технологии над электропрядением (электроспиннингом) в том, что она позволяет использовать белковые материалы без риска повреждения электрическими полями. Методика напоминает процесс изготовления сахарной ваты.

Переплетенные волокна длиной от восьмидесяти до ста микрометров и диаметром от пяти до десяти микрометров добавляются в гидрогель. Получаемый материал достаточно текуч для экструзионной 3D-печати и сохраняет форму после нанесения. В процессе экструзии волокна упорядочиваются в необходимом направлении, что позволяет имитировать структуру кардиомиоцитов в настоящих сердечных тканях.

В ходе экспериментов получена упрощенная и масштабированная вниз, но при этом функциональная модель желудочка, координированно сокращающаяся под воздействием электрической стимуляции. Исследователи признают, что по прочности модель пока уступает натуральным сердечным тканям, но уже позволяет прокачивать объемы в пять-двадцать раз выше, чем предыдущие варианты. Команда работает над повышением прочности за счет утолщения стенок и надеется со временем получить полноценные имитаторы желудочков, клапанов и других структур, пригодных для имплантации.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.