Вчені розробили новий метод для 3D-друку живої тканини
Клітина за клітиною
Технологія 3D-друку домоглася значних успіхів протягом останніх кількох років. Те, що починалося як інструмент для виробництва невеликих об'єктів, тепер можна використовувати для виготовлення продовольства, будівництва будинків і навіть для створення «космічної тканини». Проте, одним з найбільш вражаючих додатків для технології є створення штучних тканин і органів, процес, відомий як 3D-біодрук, і тепер група дослідників з Оксфордського університету розробила новий метод, який вимагає 3D-біотрансляціі На наступний рівень. Вони опублікували свою роботу в журналі Nature Communications.
Основна проблема, з якою стикаються дослідники, коли 3D-друковані штучні тканини змушують їх підтримувати свою форму. Осередки схильні переміщатися в друкованій структурі і згортатися на себе.
Щоб уникнути цього, команда Оксфорда, очолювана вченим 3D-біодруку Олександром Гремом з Oxford Synthetic Biology (OxSyBio), містила їх клітини в краплях нанолітра, які були обгорнуті ліпідним покриттям. Потім ці краплі можуть бути поміщені по одному шару в живі структури. Завдяки структурної підтримки, яка забезпечується контейнером, тканини зберігали б свою форму, і окремі клітини могли б виживати і довше.
Кращі тканини
Оскільки цей новий метод дозволяє створювати тканини по одній краплі за раз, дослідники можуть використовувати його для більш точної імітації природних тканин.
«Ми прагнули виготовити тривимірні живі тканини, які могли б відображати основні поведінки і фізіологію, виявлені в природних організмах», - сказав Грем в прес-релізі.
«На сьогоднішній день існують обмежені приклади друкованих тканин, які мають складну клітинну архітектуру нативной тканини. Тому ми зосередилися на розробці платформи для друку клітин з високою роздільною здатністю з відносно недорогих компонентів, які могли б використовуватися для відтвореного виробництва штучних тканин з відповідною складністю з ряду клітин, включаючи стовбурові клітини », - пояснив він.
Дослідники по всьому світу вже досягли значних успіхів в 3D-біодруціі про те, як це можна застосувати до регенеративної медицини. Тепер ми можемо створювати тривимірні друковані органи і частини тіла, які нагадують і функціонують подібно їх природним аналогам, таким як реалістично виглядають вуха. Завдяки створенню складних тканин метод Оксфордської команди міг ще більше революціонізувати регенеративную медицину, дозволяючи відновлювати або замінювати більш складні хворі і пошкоджені частини тіла.
«Існує багато потенційних додатків для біодруку, і ми вважаємо, що можна буде створити персоналізовані методи лікування, використовуючи клітини, отримані від пацієнтів, щоб імітувати або поліпшити функцію природних тканин», - йдеться в прес-релізі OxSyBio CTO Сема Олоф. «У майбутньому 3D-біографічні тканини можуть також використовуватися для діагностичних застосувань - наприклад, для скринінгу на наркотики або токсини».
Наступним кроком, за словами Грема, є розробка додаткових технологій друку, які дозволять використовувати додаткові види живих і гібридних матеріалів. У той же час вони вивчають виробництво своїх сучасних штучних тканин в промислових масштабах.
Література: Сингулярний архів, наукові доповіді, Оксфордський університет
