Согласно данным Университета штата Миссури (Missouri S&T) , исследовательская группа разработала новый метод 3D-печати на основе света, который может ускорить и упростить процесс создания «органов на чипе» — небольших тканеподобных устройств, используемых в медицинских исследованиях и тестировании лекарств.

«В человеческом организме около 37 триллионов клеток, и почти каждая из них должна находиться вблизи капилляра, чтобы выжить», — сказал доктор Энтони Конвертин, доцент кафедры материаловедения и инженерии. «Воссоздание этих плотных сетей микрокапилляров — серьезная инженерная задача для тканевой инженерии, но наша работа предлагает путь к преодолению этого барьера».

Конвертин говорит, что «орган на чипе» обычно размером с бейсбольную карточку и позволяет ученым наблюдать за тем, как человеческие ткани реагируют на новые лекарства или методы лечения, без проведения экспериментов на животных или людях. Он описывает традиционный метод 3D-печати тканей как построение всего по точкам, подобно тому, как струйный принтер медленно наносит отдельные точки на страницу. Этот процесс может быть более эффективным.

«Пошаговое изготовление работает, но становится медленным и дорогостоящим, когда речь идет о создании сложных сетей крошечных каналов, от которых зависят живые ткани», — сказал Конвертин. «Наш подход использует светоотверждаемую самособирающуюся смолу, которая образует жертвенные структуры. После печати мы растворяем эти структуры, оставляя чистые, точные микроканалы. Это быстрее, проще и легче масштабируется».

Этот метод также использует одностадийный подход, объединяя в одной смеси как смолу, которая будет впоследствии растворена, так и материал, используемый для формирования системы микроканалов чипа. Это позволяет сократить количество технологических этапов и ускорить процесс создания прототипов и тестирования конструкций в лабораториях.

Научно-техническое исследование было представлено в качестве главной статьи в недавнем номере журнала Biomaterials Science. Это уже третий случай с 2023 года, когда научно-технические исследователи оказываются на обложке одного из изданий Королевского химического общества.

В 2024 году в статье на обложке журнала RSC Applied Polymers рассматривалось, как жидкую смолу, используемую для высокоточной 3D-печати, можно печатать более эффективно и получать более жесткие, более сшитые материалы путем добавления большего количества групп агента переноса цепи, или компонентов, которые помогают контролировать процесс формирования материала во время печати. 

Годом ранее в статье на обложке журнала Polymer Chemistry была представлена ​​рецептура смолы, использующая самосборку, индуцированную полимеризацией, для создания наноструктурированных сетей в процессе 3D-печати с использованием света и для поддержки применения в качестве каркасов для тканей.

«Невероятно приятно видеть, что эти три взаимосвязанные статьи, каждая из которых основывается на предыдущей, достигли такого уровня известности», — сказал Конвертин. «Это показывает, насколько продвинулась наша работа, и предвещает еще большие успехи в разработке материалов для 3D-печати в тканевой инженерии».

Источник