Пародонт — это сложная система тканей, включающая десну, связочный аппарат зуба и костную ткань. При пародонтите, травмах и после хирургических вмешательств эти структуры могут разрушаться, а их полное восстановление остается одной из самых сложных задач современной стоматологии.
Один из перспективных подходов к решению этой проблемы — создание индивидуальных тканевых конструкций с помощью 3D-биопечати. Для этого необходимы клеточные блоки — трехмерные микроструктуры, которые служат основой для формирования ткани in vitro.
В новой работе ученые использовали клетки десны и зубной пульпы человека — два доступных источника клеток с высоким регенеративным потенциалом. Из них были сформированы несколько типов клеточных блоков: из клеток каждого типа в отдельности и в комбинаций. Затем исследователи сравнили их свойства, а также способность к формированию тканевой структуры. Исследования велись при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ по грантовому соглашению № 075-15-2024-640, результаты опубликованы в журнале International Journal of Bioprinting.
Выяснилось, что клеточные блоки, созданные при комбинации клеток десны и пульпы, являются более подходящими для 3D-биопечати. Они демонстрируют более выраженную способность к самоорганизации в геле, а также обладают сбалансированными механическими свойствами. Это особенно важно для биопечати: такие конструкции должны выдерживать процесс формирования и при этом сохранять способность к интеграции в живую ткань.
Исследование также продемонстрировало различные свойства клеток пульпы и десны. Первые лучше подходят для формирования плотных и прочных структур, в том числе костного компонента, вторые — активнее участвуют в восстановлении мягких тканей и заживлении. Их сочетание позволяет приблизиться к созданию полноценного тканевого эквивалента пародонта.
«Пародонт — это не одна ткань, а сложный комплекс, где должны одновременно работать несколько разных типов клеток. В этой работе мы показали, что правильно организованные клеточные модули могут воспроизводить такую многокомпонентную структуру и стать основой для дальнейшей биопечати тканевых эквивалентов. Это важный шаг к персонализированному восстановлению тканей пародонта», — отметила директор дизайн-центра «Биофабрика» Полина Бикмулина.
Следующим этапом станет интеграция таких клеточных модулей в полноценные тканеинженерные конструкции, которые можно будет создавать индивидуально для конкретного пациента — с учетом формы дефекта и анатомических особенностей поврежденной области.