3D-принтер впервые напечатал мягкие ткани с помощью «быстрой заморозки» — Naked Science
Редакция

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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 18:35
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

8 часов назад
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

22 июля
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: