Поиск:


Печать сердца на 3D-принтере станет возможна в ближайшие 10 лет

29.11.2013

Сердце – одна из заветных целей, к которой стремятся исследователи 3D-моделирования в области регенеративной медицины.

Цель проекта - напечатать на 3D-принтере сердце, то есть создать натуральную замену органа для пациента. Учёный, возглавляющий исследование, уверен, что 3D-технология должна использовать биологическую самоорганизацию для того, чтобы проект удался.
Идея напечатанного на 3D-принтере сердца была предложена Стюартом Уильямсом, исполнительным и научным директором Института сердечно-сосудистой инновации в Луисвилле, штат Кентукки. Суть проекта заключается в том, чтобы вырастить орган из жировых стволовых клеток пациента. Лаборатория учёного уже начала заниматься разработкой 3D-принтеров нового поколения. 3D-сердце будет иметь все необходимые составные части – сердечную мышцу, кровеносные сосуды, сердечные клапаны и ткани. По словам Уильямса, сейчас существует возможность воссоздавать только отдельные части сердца, но лаборатория работает над созданием целостного органа. Для этого необходимо создать действительно революционные принтеры.serdce.jpg
Сердце – одна из заветных целей, к которой стремятся исследователи 3D-моделирования в области регенеративной медицины. Технология 3D-печати тканей человека, которая закрепляет живые клетки слой за слоем, уже позволила исследователям с помощью стволовых клеток, извлеченных из жира или костного мозга в качестве источника материала, создавать маленькие фрагменты органов – например, печень и почки.
Стюарт Уильямс и Институт сердечно-сосудистой инновации впервые начали использовать 3D-технологию для создания отдельных частей сердца. Этот поэтапный подход в конечном счете может позволить исследователям собрать воедино полнофункциональную модель сердца из его составных частей всего за неделю. 
Создание полноразмерных органов – очень сложный и деликатный процесс. Исследователям приходится работать над формированием тканей, которые включают в себя сложные сети мелких кровеносных сосудов, поддерживающих здоровье органов. Уильямс считает 3D-технологию идеальной для создания более мелких сосудов: ранее он со своими коллегами делал крупные кровеносные сосуды для пересадки в операциях без применения 3D-технологий. 3D-принтеры могут оказать биоинженерии большую услугу, позволяя работать с самыми крошечными масштабами. Сегодня лучшие принтеры могут печатать структуры только миллиметровых размеров, в то время как наименьшие кровеносные сосуды могут иметь ширину от нескольких микрон (1 миллиметр равен 1000 микрон). 
3D-печать может приблизить исследователей к цели создания целостного сердца, но учёным следует полагаться и на природные самоорганизующиеся способности клеток связывать сосуды. Процесс создания всех сердечных «запчастей» может занять неделю, а складывание всей модели воедино – 24 часа. Учёные могут работать с десятками или сотнями микрон, но последующий процесс будет зависеть от живой клетки, которой придется самой проходить весь биологический цикл развития для правильной самоорганизации. Большинство исследователей не ожидают появления реальных целостных сердец, напечатанных на 3D-принтере, в ближайшие 10-15 лет, но Институт сердечно-сосудистой инновации продолжает двигаться вперед и надеется реализовать свой проект в течение десятилетия. Уильямс ожидает, что новая партия «биопринтеров» сможет начать работу свою деятельность уже в декабре.



Возврат к списку