• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.11.2013
Редакция Naked Science
339

Сердце в печать

Первое сердце, распечатанное на биопринтере, появится в ближайшие годы.

red-heart
©Wikipedia / Автор: Lampronia Auxilius

«Меньше десятилетия понадобилось США, чтобы отправить человека на Луну», ? говорит кардиолог Стюарт Уильямс (Stuart Williams). Вместе со своими коллегами он обещает за тот же срок создать технологию трехмерной печати полноценного сердца из собственных клеток пациента, которому понадобился новый орган.

 

Уильямс возглавляет амбициозный проект, который реализуется в Cardiovascular Innovation Institute при Университете Луисвилля. Интересно, что участвующие в нем ученые, инженеры и врачи вдохновляются ранними работами… Чарльза Линдберга. Того самого национального героя США, который совершил первый одиночный авиаперелет через Атлантику. Того самого Линдберга, пропажа сына которого стала одним из самых громких преступлений ХХ века. Менее известен тот факт, что Линдберг был еще и изобретателем, создавшим перфузионный насос, позволяющий поддерживать жизнь в сердце отдельно от организма. В свое время эта небольшая, но совершенно необходимая новинка открыла дорогу развитию кардиохирургии и в конце концов привела к возможности пересадки сердца.

 

Впрочем, не все разделяют энтузиазм участников проекта, и на них отнюдь не сыплется золотой дождь инвестиций. Уильямс и его команда не расстраиваются: «Когда мы станем демонстрировать всё новые успехи ? тогда будет расти и финансирование, ? уверены они. ? Для биопечати закончился первоначальный этап, сегодня напечатанные клеточные структуры уже являются популярным объектом исследований со стороны биологов».

 

Уильямсу с коллегами уже удалось распечатать отдельные элементы будущего органа ? крупную коронарную артерию, и мельчайшие капилляры ? и показать, что они благополучно срастаются с естественными сосудами и успешно функционируют вместе с ними, обеспечивая регулируемый кровоток. Теперь дело ? за целым органом.

 

В разработке уникального 3D-принтера участвуют как инженеры, специалисты по трехмерной печати, так и биологи, и медики. Задача стоит не из легких: предполагается, что весь сложный орган должен быть отпечатан в течение трех часов, после чего его понадобится поместить на несколько недель в питательный раствор для окончательного «созревания». Некоторые сложные детали сердца придется готовить заранее: клапаны и самые крупные сосуды будут «монтироваться» уже готовыми.

 

В целом же процесс будет выглядеть следующим образом. У пациента извлекается немного стволовых клеток. Они смешиваются с веществами, формирующими поддерживающий межклеточный матрикс, необходимыми сигнальными молекулами и факторами роста. Этим раствором наполняется «картридж» биопринтера, который и начинает печать. Такой подход уже успешно апробирован: уже сегодня медики, в принципе, могут распечатать небольшую, но полностью функциональную печень.

 

Самое сложное при этом ? поддерживать клетки и орган живыми на протяжении всего процесса. Даже в случае с печенью, толщина которой составила всего 1 мм, а ширина ? 4 мм, все не прошло гладко, и она прожила лишь 5 дней. Кроме того, напечатанный и «созревший» орган должен в точности подходить всеми своими сосудами и нервами к организму пациента, чтобы после пересадки быстро и беспроблемно срастись на новом месте.

 

Несмотря на это, Уильямс уверен в выполнимости поставленных целей. «В конце концов, сердце ? один из простейших органов, подходящих для биопечати, ? заверяет он. ? Это просто насос с трубами, который надо подсоединить на место. Почка устроена куда более сложно, а уж мозг…» Остается надеяться, что до печати мозга дело в ближайшее время, все-таки, не дойдет.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:25
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

Позавчера, 13:05
Александр Березин

В норме чем больше становится видов в группе, тем острее они конкурируют между собой, что сначала замедляет возникновение новых видов, а затем ведет к вымиранию. Новая научная работа показала, что у рода Homo ситуация почему-то была обратной: чем больше видов он образовывал, тем быстрее возникали новые дополнительные. Среди позвоночных подобных примеров нет, только среди жуков на изолированных островах. Ученые выдвинули ряд гипотез, позволяющих объяснить столь удивительный результат.

18 апреля
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

16 апреля
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

17 апреля
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

18 апреля
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

21 марта
Дарья Г.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: