Трехслойные каркасы кровеносных сосудов из 3D-принтера
Биотехнологи впервые напечатали полноценные кровеносные сосуды
Китайские ученые использовали специальный биологический 3D-принтер для изготовления первых, как они пишут, полноценных трехслойных искусственных сосудов, которые помогают организму вырастить настоящие артерии и капилляры поверх себя, говорится в статье, опубликованной в журнале AIP Advances (Liu et al., Composite vascular repair grafts via micro-imprinting and electrospinning, в открытом доступе; подробное популярное описание работы опубликовано на сайте 3DPrint: Researchers 3D Print Synthetic Blood Vessels, May Have Major Impact on Bypass Surgery – ВМ).
В настоящее время в этих целях используются собственные сосуды пациента, извлеченные из других частей тела, например, ног. Однако часто оказывается, что подходящих для операции собственных сосудов у больного нет. Ожидание донора и подготовка к хирургической процедуре может занять почти год. При этом использование донорского материала часто сопровождается отторжением пересаженных тканей, что требует дополнительных усилий по подавлению ответа иммунной системы.
За последние годы ученые создали несколько прототипов искусственных или частично искусственных сосудов, которые временно заменяют поврежденные артерии и капилляры до тех пор, пока организм не вырастит новые кровотоки. К примеру, в феврале 2011 года американские биологи научились выращивать «каркасы» для будущих сосудов из коллагена и успешно пересадили их в тело павианов и собак.
Главной проблемой всех таких сосудов, отмечает Юаньюань Лю (Yuanyuan Liu) из Шанхайского университета (Китай) и его коллеги, являются две вещи – невысокая стойкость к механическим нагрузкам и низкая скорость «зарастания» клетками настоящих сосудов. Китайские биотехнологи решили эту проблему при помощи специального принтера, который позволил им собирать точные трехмерные копии сосудов из трех слоев.
Трёхмерный каркас, готовый к заселению клетками и превращению в полноценный сосуд.
Снимок из статьи в AIP Advances – ВМ
Каждый из этих слоев отвечает за собственную функцию – к примеру, средний слой из молекул полимера PDS отвечает за механическую стойкость, а их внешнее и внутреннее покрытие, представляющее собой набор из нитей поливинила и хитозана, помогает клеткам будущих сосудов цепляться за поверхность их искусственного аналога.
Как подчеркивают исследователи, пока такие сосуды еще нельзя найти в клиниках – им предстоит пройти стадии клинических испытаний на животных и человеке, прежде чем они будут одобрены медицинскими службами мира. В ближайшее время Лю и его коллеги планируют имплантировать искусственный сосуд в тело крысы для проверки того, как быстро он будет зарастать новой тканью.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
05.02.2015