3D-напечатанные органы (особенно такие как человеческое сердце) становятся очень полезными для современной биомедицины. Пока еще пересадка подобных органов является фантастикой, но данная отрасль довольно многообещающая и в будущем может стать реальностью. Давайте же рассмотрим наиболее перспективные проекты по биопечати сердца в 2018 году.

Биопечать и ее особенности

3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

Трехмерная биопечать – это технология, в основе которой лежит использование специальных присадок, биоматериалов и соединений. Они применяются для производства тканеподобных структур для биоинженерии. В отличие от стандартной FDM 3D-печати в данном случае вместо пластика применяется «биоиндикатор» (смесь из биоматериалов и клеток).

3D-печать искусственных органов с использованием собственных клеток пациента может устранить дефицит в отрасли трансплантации. На сегодняшний день уже имеется полноценный 3D-биопринтер, с помощью которого, надеемся, удастся решить проблему с пересадкой сердца.

Проект №1: Biolife4D

3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

В этом году компания Biolife4D, базирующаяся в Чикаго, успешно продемонстрировала фактическую биопечать человеческой сердечной ткани. Для этого сначала применялась техника магнитного резонанса для получения трехмерного изображения органа пациента. Затем из крови больных были получены образцы клеток, применяемые для продуцирования клеток сердца.

Клетки крови фактически перепрограммировали для создания специализированных индуцированных стволовых клеток. На их основе печаталась сердечная ткань, которая впоследствии подвергалась обработке в биореакторе. В итоге получилось произвести небольшой участок сердечной ткани с кровотоком и функцией сокращения. На следующем этапе Biolife4D планирует напечатать сердечные клапаны, сосудистые трансплантаты малого диаметра и миниатюрное сердце (размером с сердце мыши).

Проект №2: регенеративная медицина

3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

Доктор Энтони Атала, директор Института восстановительной медицины Wake Forest, очень известная личность в сфере 3D-биопечати. В апреле этого года д-р Атала и его команда попробовали напечатать биотрансферную функциональную и сократительную сердечную ткань с использованием клеток сердца крыс.

Клетки подвергались обработке в биоиндикаторе, после чего печатались в виде точных структур. Это позволило им выстроиться в организованную структуру, подобную сердечной ткани человека. Ученые даже смогли протестировать на ней эффекты адреналина (увеличивающего частоту сердечных сокращений) и карбахола (снижающего частоту сердечных сокращений). 

Проект №3: искусственное силиконовое сердце

3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

В Швейцарии удалось 3D-напечатать полностью функционирующее, бьющееся сердце из силикона. Трансплантат по размерам похож на человеческое сердце и выполняет его функции. Этот силиконовый аналог имеет левый и правый желудочки, а также камеру, которая отвечает за насосную функцию посредством сжатого воздуха. К сожалению, работает орган только на протяжении 30 минут, делая за это время 3 тысячи ударов. После этого материал теряет свои свойства, и орган прекращает работать.

Источник

Другие интересные новости