Біоручка для 3D-друку стовбуровими клітинами

Останнім часом технології 3D-друку отримали стрімкий розвиток завдяки азарту вчених та попиту громадськості. Біодрук зі стовбурових клітин – один з найперспективніших напрямків в регенеративній медицині. Цим методом можна створювати не тільки хрящові тканини, але і кровоносні судини, клітини серця та інших органів, а також м’язи і кістки.

Біоручка вперше була представлена австралійськими вченими з Центру медичних відкриттів Айкенхеда при Лікарні святого Вінсента весною 2016 року.  Легкий та ергономічний корпус ручки зроблений із пластику для медичного застосування та титану. Чорнилом для 3D-друку служить суміш гідрогелю та живих стовбурових клітин, яка подається з титанової голівки. Отримана суміш має високу температуру, тому для її охолодження в ручці є спеціальний ультрафіолетовий світлодіод. Після потрапляння в потрібне місце, стовбурові клітини набувають потрібного вигляду і стають, в залежності від необхідності, нервовою, м’язовою, або навіть кістковою тканиною. За словами дослідників, гідрогель не тільки полегшує процес 3D-друку зі стовбурових клітин, але і сприяє їх виживанню та розмноженню.

3D біоручка призначена для ефективного відновлення тканин людського організму. У порівнянні з іншими способами, що застосовувалися вченими раніше, саме заповнення рани стовбуровими клітинами забезпечувало найкращий результат в попередніх випробуваннях, тому вони вирішили випробувати цей метод лікування на вівці.

«Хрящ, який вийшов у нас за допомогою нашої нової суміші і біоручки, перевершує всі інші варіанти по всіх параметрах, незважаючи на те, що ми вже протестували на вівці всі популярні методи, які звичайно використовуються при лікуванні людей», – каже одна з дослідниць Ді Белла.

Створені за цією технологією клітини і тканини перед впровадженням в організм людини ще повинні пройти багато випробувань і дослідів. Для створення живих моделей необхідно кілька днів на вирощування і контроль над станом клітин. Тому, незважаючи на безліч цікавих ідей в сфері технології біо-друку, втілення їх в життя досить повільне. В ході проведення дослідів стало ясно, що тільки 3% клітин після нанесення на рану гинуть. Для біологічних 3D-принтерів це дуже хороший результат.

Методика відновлення пошкоджених тканин за допомогою 3D біоручки є хорошою альтернативою традиційної регенерації хрящів та кісток. Пошкоджені ділянки хрящової тканини досить просто заповнити спеціальним гідрогелем, а в нього можна додати препарати, які сприяють пошвидшеній регенерації тканин. Ця розробка є дуже важливою для медицини і є однією із найбільш значимих в світі трьохвимірного друку за останній час.