Группа биоинженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала простую в использовании технологию 3D-биопечати искусственных образцов тканей. Задача ученых — создать не искусственные органы для пересадки, а простые модели органов, которые можно применять для исследований и испытания лекарств.
В качестве демонстрации команда напечатала систему кровеносных сосудов, поддерживающую жизнедеятельность раковой опухоли груди вне организма, а также модель фрагмента кишечника с сосудами.

Создание живой сосудистой системы начинается с цифровой модели каркаса в программе Autodesk. Каркас затем печатают на обычном 3D-принтере из водорастворимого ПВС и покрывают толстым слоем натуральных материалов, который впоследствии затвердевает — затем внутренний каркас смывают, чтобы получить сосудистые трубки. Внутренние стенки трубок покрывают клетками эндотелия, а внутрь подают питательную смесь для поддержания жизнедеятельности клеток. Искусственные сосуды производят из веществ, присутствующих в организме, таких как фибриноген из плазмы крови и Matrigel, доступная в продаже форма внеклеточного матрикса млекопитающих.

В ходе экспериментов ученые использовали напечатанные на 3D-принтере сосудистые системы для обеспечения жизнедеятельности раковой опухоли груди вне организма. Команда рассчитывает, что технология позволит производить модели опухолей для испытания лекарств. Исследователи сравнили фрагменты опухоли в искусственной сосудистой системе и в стандартной клеточной культуре. Спустя три недели первый образец оставался жив, а клетки второго в основном погибли.

В другом эксперименте ученые напечатали модель кишечника из двух каналов, имитирующих стенки кишечника и кровеносные сосуды. Исследователи подчеркивают, что новая технология сделает возможным поддержание жизнеспособности сложных систем вне организма. Вероятно, в будущем такой подход позволит отказаться от экспериментов над животными, широко распространенных в современных исследованиях.

Источник