Ученым из Школы инженерных и прикладных наук Гарварда впервые удалось напечатать 3D-модель сердечного желудочка с помощью скручивания биополимеров. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Сердечный желудочек состоит из скрученных волокон миокарда, которые расположены параллельно друг другу и образуют основу для органа и сердечных клеток, заполняющих пространство между ними. До сих пор главной проблемой при создании трехмерной модели желудочка было производство волокон.
Исследователям удалось воссоздать волокна из биополимеров в жидком виде. Для этого ученые сконструировали 3D-принтер с вращающимся на высокой скорости наконечником, материал на который подавался через иглу. Наконечник закручивал полимеры в волокна, которые застывали на вращающемся трафарете.
Напечатанные на 3D-принтере модели клапанов сердца помогут избежать осложнений со смертельным исходом
Технологии
В полученную модель ученые добавили миоциты крыс или кардиомиоциты человека, а затем провели с ней несколько экспериментов. В частности, в искусственный желудочек ввели аналог адреналина и замерили учащение ритма биения, а также сымитировали инфаркт миокарда, проделав отверстия в волокнах.
Результаты исследования в будущем позволят создать трехмерную модель четырехкамерного человеческого сердца, считают ученые.