Ученые из Ливерморской национальной лаборатории напечатали на 3D принтере полноценные кровеносные сосуды, которые выглядят и функционируют, как настоящие. Для этого был использован 3D-биопринтер, в который загружаются так называемые биочернила — базовые структурные компоненты, которые способны приживаться в организме человека.
Для того, чтобы создать кровеносные сосуды, команда ученых во главе с разработчиком Моникой Моя загрузили в принтере не только биоматериал, но и живые клетки человека. Перед исследователями стояла задача воспроизвести тончайшие капилляры. На принтере были напечатаны трубки-сосуды на основе клеток и биочернил. Они могут доставлять необходимые вещества в организм человека. В итоге капилляры генерируются самостоятельно: «вырастают» вокруг трубок и самостоятельно перенаправляют питательные вещества в клетки. Вся система работает так же, как и в организме человека.
«Мы заставляем организм самостоятельно выращивать клетки, используя современные технологии. Такой подход наиболее близок к естественной физиологии, — рассказывает Моника Моя. — Клетки знают, когда им нужно создавать кровеносные сосуды. С помощью технологий мы дирижируем биологией».
Полученные кровеносные сосуды нельзя трансплантировать, но их можно использовать для токсикологических исследований и для испытаний различных методов лечения. Таким образом, ученые смогут реже использовать животных для экспериментов. Подобная разработка также дает зеленый свет для создания симуляции органов на чипах.
Ученые намерены оснастить Ливерморскую национальную лабораторию более современным оборудованием для 3D-биопечати. С его помощью удастся печатать более крупные объекты в более высоком качестве. По мнению Моя, новая методика полностью изменит биологию. Но ученым еще предстоит усовершенствовать технологию и научиться сдерживать рост кровеносной сети.