Биологические чернила для печатания твердых тканей

Биопринтер в действии
Биопринтер в действии

То, что производит это струйное печатающее устройство, похоже на шрифт для слепых. Оснащенный канюлями и шлангами аппарат точка за точкой наносит на основу из желатина специальную жидкость. «Мы можем печатать также линии или даже целые узоры», — объясняет Кирстен Борхерс, руководитель проекта, который осуществляется во Фраунховском институте технологий граничных поверхностей и биотехнологий (IGB) в Штутгарте.

В специальном желатине плавают клетки из хрящевой ткани. Как установили ученые в ходе первых исследований, они успешно развиваются дальше. Их цель – сделать так, чтобы, используя гидрогели и клетки, когда-нибудь можно было имитировать разные естественные ткани – от твердых хрящей до мягкой жировой ткани. Принтер накладывает друг на друга так называемые биологические чернила, и в конце возникают трехмерные произведения.

«Однако мы находимся еще в самом начале, — объясняет Борхерс. — До тех пор, пока у нас появится что-нибудь функциональное (например, ткань с кровеносными сосудами), пройдет еще не менее пяти лет». Еще через пять лет это можно будет применять в медицине.

Штутгартские ученые преодолели первый барьер: биологические чернила должны быть жидкими, чтобы ими можно было печатать. Но для того, чтобы из них образовались твердые структуры, они должны затвердевать под контролем. Борхерс и ее команда нашли химический метод, с помощью которого получается сделать и то и другое. Ведь желатин под воздействием ультрафиолетового света снова превращается в твердую массу. Образующийся гидрогель содержит живые клетки и не растворяется ни в воде, ни в жару – как природная ткань.

Теперь ученым нужно решить еще одну проблему: чтобы получить возможность печатать большие куски ткани, необходимо сделать кровеносные сосуды. «Иначе клетки отмирают», — говорит Лотар Кох, руководитель группы Biofabrication в Ганноверском лазерном центре. Там он производит кожу – правда, пока в простой форме, без желез и волос.

Хотя исследователи сообщили о первых успехах (например, напечатана мини-почка в США), однако, согласно Коху, она сильно отличается от настоящей почки и, вообще, не функционирует.

По материалам Welt.de