Ameryka rozpoczęła drukowanie naczyń krwionośnych za pomocą drukarki 3D

Hodowanie nowych ludzkich tkanek w warunkach laboratoryjnych jest bardzo trudne, ponieważ jest to bardzo żmudna i precyzyjna praca. Oprócz odtworzenia naturalnych struktur, każda tkanka lub organ musi zostać sztucznie zaopatrzona w sieć naczyniową, co jest niezwykle trudne. Jeśli tego nie zrobimy, nowa tkanka nie będzie mogła otrzymywać składników odżywczych i tlenu.

Specjaliści z University of California San Diego opracowali unikalną metodę cienkiego druku 3D sieci naczyń włosowatych i mikronaczyniowych. Ściany naczyń są formowane przy grubości do 600 mikronów.

Nowa technika nazywa się „mikroskopowym ciągłym drukiem biologicznym optycznym”. Będzie ona wykorzystywana do odtwarzania sieci naczyń krwionośnych sztucznie hodowanych organów lub tkanek o różnych strukturach.

Istota nowej metody polega na tym, że komórki wymaganej różnorodności zanurza się w specjalnym hydrożelu, po czym za pomocą promieni ultrafioletowych i naświetlania temperaturą masę tę zagęszcza się, uzyskując wymaganą wersję trójwymiarowej struktury.

Przez cały proces komórki pozostają żywe i zdolne do pełnienia swoich funkcji: następnie rozwijają się i wypełniają trójwymiarową strukturę.

Podczas eksperymentów na gryzoniach naukowcy przeszczepiali sztucznie stworzone naczynia do eksperymentalnych myszy. Jednocześnie wykazano zdumiewające wyniki: nowe naczynia całkowicie zakorzeniły się po 14 dniach, a powierzchnia rany goiła się znacznie szybciej niż zwykle.

Badania przeprowadzono pod nadzorem nanoinżyniera dr Shaoshena Chena. Według niego eksperyment ten pozwolił rozwiązać wiele problemów biotechnologii naczyniowej. Teraz staje się jasne, jak odtworzyć całe organy i poszczególne tkanki, które miałyby w pełni funkcjonalny system sieci naczyń krwionośnych. Wyjaśniono również kwestię wprowadzania naczyń do poszczególnych części ciała.

„Zdecydowana większość organów i tkanek w ciele człowieka jest przesiąknięta naczyniami krwionośnymi – jest to konieczne dla normalnego funkcjonowania i życia organu. Naczynia zawsze były uważane za najbardziej wrażliwe miejsce w praktyce biotechnologicznej i transplantacyjnej. Z tego powodu wiele odkryć naukowych nie zostało ukończonych, a naukowcy po prostu odmierzali czas. Teraz druk 3D sieci naczyniowej, którą stworzyliśmy, całkowicie rozwiąże wcześniej powstały problem” – skomentował odkrycie profesor Chen na konferencji prasowej uniwersytetu.

Warto zauważyć, że dr Chen od wielu lat kieruje Nanobiomaterial, Biological Printing, and Tissue Biotechnology Lab na University of California w San Diego. Od wielu lat próbuje odtworzyć organy z pełnym wypełnieniem naczyniowym.

Dziś naukowcy pod przewodnictwem profesora kontynuują swoje badania. Teraz muszą poprawić funkcjonalność transportową sztucznie stworzonych naczyń. Specjaliści pracują również nad nowym wynalazkiem – produkcją sieci naczyniowej z komórek macierzystych pacjenta.

[ 1 ], [ 2 ]