В Сеченовском университете работают над 3D-печатью человеческих тканей
Специалистам Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова и Федерального исследовательского центра химической физики имени Н. Н. Семенова удалось провести полный цикл биопечати живыми клетками до получения тканевого эквивалента. Подобные биоимплантаты могут использоваться для трансплантации и регенерации кожного покрова.
Группа ученых провела полный цикл 3D-биопечати и получила тканевый биоэквивалент — искусственный аналог живой человеческой ткани. Предполагается, что такие напечатанные конструкции будут использоваться для трансплантации пациентам с незаживающими ранами, диабетическими язвами, ожогами, а также в других процессах регенерации, сообщает пресс-служба Сеченовского университета.
Для начала специалисты взяли два типа человеческих стволовых мезенхимных стромальных клеток (МСК) — из жировой ткани и слизистой оболочки десны. Из них сформировали сфероиды (агрегаты клеток в виде шариков), которые в 3D-принтере используются в качестве строительных блоков.
Параллельно шла подготовка биочернил для 3D-принтера. Для того чтобы клетки могли взаимодействовать друг с другом — адаптироваться к трехмерным условиям, делиться, мигрировать — нужно микроокружение. Ученые создали биосовместимый гидрогель из желатина, фибриногена и нескольких модификаторов, обеспечивший благоприятную среду для функционирования клеток. Полученный гидрогель смешали со сфероидами, а затем при помощи биопринтера напечатали конструкт — тканевый эквивалент.
Далее команда сравнила две группы конструктов — напечатанные и смешанные вручную: ученые наблюдали, как различается поведение клеток. Сравнение шло по таким параметрам, как метаболическая активность, жизнеспособность, пролиферативная активность (насколько активно они делятся), а также в каком направлении дифференцируются, то есть превращаются из стволовой клетки в клетку кожи, кости или хряща. Также специалисты отслеживали динамику разрастания клеток и их морфологию — строение и форму.
В ходе исследования выяснилось, что 3D-печатные конструкты обладают рядом преимуществ, так как они показали большую функциональность: 3D-биопечать обеспечила сфероидам МСК оптимальные условия для метаболической активности, прорастания и клеточной миграции. Ученые также отмечают важность правильного выбора материала для биопечати, так как свойства будущего тканевого эквивалента зависят от исходных клеток. МСК десны (МСК-Д) принимают более вытянутую форму, а МСК жировой ткани (МСК-ЖТ) становятся более распластанными, поэтому МСК-Д больше подойдут для создания сосуда или кости, а МСК-ЖТ — для получения кожных имплантатов.
В ходе исследования командой получен полностью функциональный живой тканевый эквивалент кожи. В будущем его можно будет применять для лечения диабетических и трофических язв, незаживающих ран, ожогов и других дефектов с затрудненной регенерацией при существующих методах лечения. Кроме того, получение таких биоэквивалентов позволит сократить исследования на животных и сделает технологии регенеративной медицины более этичными.
Ученые собираются использовать полученные данные в дальнейших исследованиях — получении аналогов хрящей, сосудов и костей. Кроме того, полученные результаты уже легли в основу междисциплинарного проекта по созданию портативного биопринтера «Биоган» для лечения незаживающих ран, ожогов и других дефектов кожи.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда и опубликовано в междисциплинарном научном журнале Bioprinting.
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.
Еще больше интересных статей
Специалисты Петербургского политеха изучают WAAM 3D-печать
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Дубайское предприятие создает 3D-печатные ракетные двигатели с помощью искусственного интеллекта
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Презентация первого отечественного строительного 3D-принтера
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Мы рады представить вам нашу совместную разработку с компанией Спец...
Комментарии и вопросы
Да не. Горячо не значит сухо.....
На ЧПУ бы отфрезеровать
Как это вообще вяжется. Ну вот...
Всем доброго времени суток, кт...
Добрый день! Подскажите,...
Здравствуйте, уважаемые. ...
Всем здравствуйте! После нагре...