3D-принтер впервые напечатал мягкие ткани с помощью «быстрой заморозки» — Naked ScienceNaked Science
15.01.2018, 11:55
4 минуты
Naked Science
29

3D-принтер впервые напечатал мягкие ткани с помощью «быстрой заморозки»

В Великобритании создали методику 3D-печати тканей человеческого организма, имеющих относительно мягкую структуру — например, тканей легких или мозга. Для печати предложили использовать технологию заморозки материала «сухим льдом».

41598_2017_16668_fig3_html

Исследователи из Великобритании предложили новую технологию 3D-биопринтинга, которая позволит искусственно воспроизводить мягкие структуры человеческого тела, подобные тканям мозга или легких. Чтобы напечатанная ткань не проседала под собственным весом, разработчики предложили замораживать нижние слои материала с помощью сухого льда.

 

3D-печать тканей организма живыми клетками — технология, которая в перспективе поможет многим людям, ожидающим своей очереди на получение донорского органа для пересадки. В некоторых случаях искусственно созданные органы позволят избежать отторжения и повышенного риска для пациента. Для большинства методов 3D-биопринтинга живые клетки укладывают на твердый «скелет», воспроизводящий структуру нужной ткани. Поэтому таким образом можно напечатать лишь относительно плотные органы, например печень или почки.

 

«Скелет» для мягкой ткани создали из композитного гидрогеля. Он состоит из поливинилового спирта (водорастворимого термопластичного полимера) и геллановой камеди (желеобразующего загустителя). Авторы новой методики говорят: основная проблема при печати мягких тканей — трудности при наслаивании материала основы. Мягкие «чернила» для 3D-принтинга гораздо хуже удерживают заданную форму под воздействием массы. Вес верхних слоев заставляет нижние проседать, и структура ткани нарушается.

 

Чтобы решить эту проблему, разработчики предложили быстро замораживать предыдущий слой перед тем, как уложить поверх него следующий. Нижний слой обрабатывают «сухим льдом» — твердым диоксидом углерода. Когда процесс окончен, готовую гидрогелевую основу постепенно согревают, и она принимает окончательную форму. Мягкий «скелет» ткани покрывают коллагеном и заполняют клетками. В эксперименте использовали клетки человеческой кожи, но исследователи заявляют, что так можно печатать и другие ткани с мягкой структурой — ткани легких или мозга.

 

Пока технология позволяет создавать только небольшие фрагменты этих тканей, напечатать целый мозг на 3D-принтере не получится. Однако эти фрагменты можно использовать для исследования процессов, протекающих в определенных типах тканей.

 

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

 

Ранее ученые Калифорнийского университета в Дэвисе предложили новую технологию 3D-печати фрагментов соединительной ткани произвольной формы.

20 октября
5 минут
Полина Гершберг

Новая модель объяснила необычное явление, зафиксированное во время подводного извержения на Алеутских островах.

Вчера, 15:32
3 минуты
Сергей Васильев

Используя снимки 200 тысяч далеких объектов, астрономы оценили воздействие слияний галактик на звездообразование.

Сегодня, 13:27
4 минуты
Илья Ведмеденко

В компании Илона Маска рассматривают возможность использования космического корабля Starship для быстрой перевозки грузов и людей в интересах Сухопутных сил США.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.