Выращивание функциональных живых тканей в лаборатории требует точного воссоздания их природной структуры.
Помимо этого, каждому искусственному органу необходима капиллярная сеть для доставки кислорода и питательных веществ.
Сотрудники Университета Калифорнии в Сан-Диего (США) придумали новый метод 3D-печати мелких сосудов и капилляров с толщиной стенок порядка 600 микрон (0,6 мм).
Метод называется микроскопический непрерывный оптический биопринтинг (microscale continuous optical bioprinting, μCOB).
Его будут применять для изготовления сосудистой сетки искусственных органов и тканей различных типов.
Суть метода μCOB в том, что живые клетки нужного вида помещают в гидрогель, а затем под действием ультрафиолета и температуры эта смесь затвердевает, приобретая заданную трехмерную структуру (сосудистой системы органа).
При этом клетки остаются нетронутыми и продолжают функционировать – они со временем колонизируют 3D-каркас. Вживляя искусственные сосуды раненым мышам, ученые добились отличных результатов: за 2 недели сосудистая сетка прижилась и функционировала как родная, а раны заживали в несколько раз быстрее.
Проект, который возглавляет профессор наноинжиниринга Шаошен Чен (Shaochen Chen), решает важнейшие проблемы тканевой биотехнологии: как создавать ткани и органы с функционирующей сосудистой системой, и как безопасно интегрировать ее в тело.
«Практически все ткани и органы нуждаются в кровеносных сосудах, чтобы выживать и правильно работать. Это узкое место в биотехнологии и трансплантологии, из-за которого наука топчется на месте. 3D-печать мелких сосудов и капилляров решает проблему», — заявляет доктор Чен в университетском пресс-релизе.
Профессор Шаошен Чен — руководитель Лаборатории нанобиоматериалов, биопринтинга и тканевой биотехнологии при UCSD. На протяжении нескольких лет занимается созданием искусственных органов и тканей.
Сегодня группа профессора Чена пытается улучшить транспортную функцию искусственных капилляров и одновременно работает над производством сосудов из собственных стволовых клеток. Это исключает риск отторжения при пересадке.
К сожалению, для воплощения смелых идей нужно время.
По признанию самого профессора, на испытания и доработку технологии потребуется не менее пяти лет.
