Сердце в печать — Naked Science
7 минут
Редакция

Сердце в печать

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

red-heart
©Wikipedia

«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.
Сегодня, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

10 часов назад
28 минут
Александр Березин

Потепление помогает главному лесу планеты — где проживает 10% всех существующих видов, — а вот биотопливо грозит ему гибелью. Эта неприятная правда неполиткорректна, поэтому СМИ переворачивают ее с ног на голову. Попробуем разобраться, как до этого дошло.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

16 октября
52 минуты
Александр Березин

Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: