Ткань человеческого сердца, созданная с помощью 3D-печати

Гаджет-технологии

Среда, 3 мая 2023 г. 07:06 (GMT+7)
07:06 03.05.2023

Ученые из Стэнфорда создали сердечную ткань на 3D-принтере. Эта технология в будущем может помочь в печати сердечных клапанов и даже целых сердец.

Биопечать в лаборатории Стэнфордского университета использует живые клетки для создания структур, похожих на органы. Фото: Стэнфордский университет .

3D-принтеры меняют способы строительства автомобилей, домов и даже продуктов питания. Теперь эта технология может изменить весь процесс пересадки органов.

Марк Скайлар-Скотт и группа биоинженеров из Стэнфордского университета разработали технологию 3D-печати живой сердечной ткани. По их словам, однажды эта технология позволит печатать жизненно важные части сердца, такие как клапаны и желудочки, для трансплантации пациентам с заболеваниями сердца, нуждающимся в замене.

По данным Всемирной организации здравоохранения , сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти во всем мире: ежегодно от них умирает около 18 миллионов человек. Пациентам можно делать пересадку органов, но пересаженные органы могут отторгнуться организмом в течение 20–30 лет.

3D-биопечать — это метод создания нового органа с использованием собственных клеток пациента, что позволяет ограничить отторжение — состояние, при котором иммунная система организма атакует чужеродные органы.

«Это конечная цель, но многие фундаментальные элементы для этой технологии 3D-биопечати уже существуют», — рассказала Скайлар-Скотт CNET .

3D-биопечать «собирает» живые клетки для создания структур, похожих на органы. Это не новая технология, но скорость пока относительно низкая, поскольку каждую ячейку приходится печатать по одной. Даже если печатать 1000 клеток в секунду, на создание человеческого сердца уйдет более тысячи лет.

После процесса биопечати в ткань вставляются искусственные кровеносные сосуды. Фото: Стэнфордский университет .

Команда Скайлар-Скотт нашла способ ускорить этот процесс, печатая кластеры из тысяч клеток, называемые органоидами, вместо печати отдельных клеток. «Мы берем миллионы органоидов и концентрируем их, а затем формируем их с помощью принтера», — сказал биоинженер.

После печати клеточные скопления принимают форму сердечной ткани, а затем исследователи печатают внутри них сеть «кровеносных сосудов». Размещенные «кровеносные сосуды» на самом деле представляют собой трубчатые структуры, похожие на человеческие вены, которые могут самостоятельно перекачивать жидкость.

Следующим шагом станет печать более крупной структуры, например, функциональной части сердца, для имплантации в настоящее сердце.

Скайлар-Скотт утверждает, что в течение следующих пяти лет с помощью 3D-биопечати можно будет создать сердечный клапан для трансплантации, а в течение как минимум двух десятилетий можно будет создать целое сердце.

Ученые-первопроходцы

«Пионеры науки» — интересная книга об истории знаменитых изобретений. Чтобы внести большой вклад в развитие человечества, известные ученые работали с энтузиазмом и в духе постоянного обучения.

Хоанг Нам

Трансплантация органов сердца , напечатанных на 3D-принтере