Кости и мышцы для имплантации будут печатать на 3D-принтере

24.03.2016

Правда, не очень скоро: полноценная печать органов и костей для пересадки, по оценкам специалистов, станет возможна не ранее чем через 15 лет. Однако прогрессивные испытания, призванные решить в трансплантологии проблему дефицита человеческих органов и тканей, проводятся уже сегодня.

Так, на днях ученые США исследовали возможности созданного ими 3D-биопринтера, исходным материалом в работе которого стали стволовые клетки и специальные полимеры, а конечным результатом – человеческие кости и хрящи. Об этом написало агентство «РИА Новости», сославшись на Nature Biotechnology и подчеркнув, что испытание увенчалось успехом – в числе прочего – в отношении кости нижней челюсти и ушной раковины.

Дело в том, что печать живых тканей толщиной до 200 микрометров была исследована еще в 2010 году американской компанией Organovo. Тогда же в продажу поступили созданные на одноименном биопринтере образцы печени, предназначенные для доклинических исследований. Успешный опыт в данной области имеют и российские ученые – например, по 3D-печати и пересаживанию щитовидной железы.

Со временем были определены 4 градации тканей в зависимости от сложности печати:

• плоские структуры, такие как кожа;
• трубчатые – кровеносные сосуды;
• полые органы – желудок, мочевой пузырь;
• печень, сердце и почки как самые сложные.

Как мы видим, костей в этой системе нет, хотя в перспективе говорилось, конечно же, и о них. Однако на деле предпринимаемые попытки ни к чему не приводили: как только ткань превышала упомянутые 200 микрометров, она теряла жизнеспособность, поскольку доступ кислорода и питательных веществ на такую толщину становился проблематичным.

Решением в нынешних исследованиях стало введение в печать полимера, который позволяет оставлять просветы в слоях ткани. В результате клетки растут и питаются одновременно, а затем полученный орган имплантируют в живой организм. В новой среде в оставленные полости прорастают кровеносные сосуды, полимер распадается и орган становится «своим» – то есть питается и функционирует как природный.

Пока все испытания проводятся на лабораторных мышах и требуют подтверждения в клинических условиях, говорить о внедрении технологии в жизнь действительно рано. Но если вспомнить, как начиналось все то невероятное, что входит в привычную картину мира современного человека, день, когда медики начнут пересаживать пациентам напечатанные органы и кости, становится как будто ближе.