Струйные принтеры могут печатать человеческие органы

Таковой диалог может состояться еще ранее, чем вам кажется.

Во всяком случае, группа американских учёных уже научилась печатать при помощи переделанных старенькых струйных принтеров Hewlett Packard и Canon живы био объекты.

Старенькые модели принтеров использовались поэтому, что их относительно большие отверстия распылителей не могли разрушить клеточки. Да, конкретно клеточки использовались биологами заместо чернил.

Очевидно, для этого пришлось кропотливо очистить картриджи от чернил обыденных и несколько переработать конструкцию принтера. Да ещё потребовалось сделать программное обеспечение для контроля над температурой, электронным сопротивлением и вязкостью «живых чернил».

Настолько необыкновенный проект — плод сотрудничества Владимира Миронова (Vladimir Mironov) из мед института Южной Каролины (Medical University of South Carolina) и Томаса Боланда (Thomas Boland) из института Клемсона (Clemson University).

Поточнее, на 1-ое место необходимо поставить Боланда, который выдумал идею, начал исследование в собственной лаборатории и увлёк им собственного сотруднику.

Совместно они обосновали, что принтер способен с высочайшей скоростью наносить живы клеточки на всякую подходящую подложку.

Струйные принтеры могут печатать людские органы

Схема опыта Боланда и Миронова (иллюстрация с веб-сайта newscientist.com).

Нечто схожее проделывали и ранее другие исследователи, пытаясь, к примеру, увеличивать слой за слоем кожу из культивированных клеток.

Только вот коллеги наших героев пробовали выполнить это без использования струйного принтера. А он, как выяснилось, ускоряет процесс сотворения пласта клеток на много порядков.

Вобщем, печать «на плоскости» — только одна из сторон технологии, разрабатываемой, приемущественно, для умопомрачительной, как на данный момент кажется, трёхмерной печати всеполноценных человечьих органов.

Струйные принтеры могут печатать людские органы

Трёхмерные клеточные структуры (трубки), написанные на принтере (фото с веб-сайта people.clemson.edu).

Тут в качестве «бумаги» учёные подразумевают использовать экзотичный термообратимый гель, сделанный не так давно Анной Гатовска (Anna Gutowska) из тихоокеанской северо-западной государственной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory).

Этот материал при температуре ниже 20 градусов Цельсия является жидкостью, а при нагреве выше 32 градусов — затвердевает. И, естественно, он совместим с био тканями.

Команда уже провела несколько тестов, используя просто доступные клеточные культуры, типа клеток яичника хомячка.

Экспериментаторы печатали на стеклянной базе огромное количество поочередных слоёв геля и клеток, показав, что таким оковём можно практически поклеточно создавать трёхмерные био объекты.

Струйные принтеры могут печатать людские органы

Так может смотреться трёхмерная струйная печать кровеносного сосуда (иллюстрация с веб-сайта radio.weblogs.com).

Мысль опирается на ряд обычных фактов. Клеточки, напыляемые принтером, через некое время сами срастаются. Тончайшие слои геля не мешают им в этом, и, в то же время, присваивают конструкции крепкость до того момента, как всё будет закончено.

В конце концов, после того, как разыскиваемая пространственная композиция клеток достигнута, и они объединились меж собой — гель просто удалить при помощи воды.

Создатели исследования считают, что трёхмерная печать листов кожи, разных органов, прямо до сердца — это путь, который сумеет обеспечивать хворого, нуждающегося в пересадке органа (либо пересадке кожи после ожога), всем нужным в кратчайшее время.

Очевидно, начальные клеточки для культивирования «живых чернил» будут взяты от самого пациента, так что трудности с отторжением быть не должно.

Заметим, выкармливание органов из клеток пациента — жгучая тема в почти всех лабораториях. Но все имеющиеся способы подразумевают, что такое выкармливание, если его и получится выполнить (1-ые опыты с почками уже проводятся) — будет занимать многие недели. А это — риск для пациента не дождаться операции.

Принтер мог бы напечатать орган немыслимо резвее. Кстати, разумеется, что сложные органы состоят из различного вида клеток. Как быть с этим? До боли просто, отвечают создатели идеи — ведь и в обыденных принтерах предусмотрена разноцветная печать.

Так и тут — в отдельные картриджи на печатающей головке необходимо будет заправить различные клеточки, и вперёд — компьютер будет наносить их слой за слоем в подходящем порядке.

До этого, чем эта разработка придёт в медицину, исследователям необходимо будет решить ряд заморочек. К примеру — жизнеобеспечение клеток в глубине создаваемого органа.

Струйные принтеры могут печатать людские органы

Томас Боланд, изобретатель био принтера и, фактически, сам аппарат (фото с веб-сайтов ces.clemson.edu и people.clemson.edu).

Разумеется, это станет вероятным, если принтер сумеет создавать все его структуры, включая сосуды и капилляры. Весь орган должен быть написан в течение всего нескольких часов, и в новые слабые сосуды уже необходимо подавать питательные вещества, кислород, по другому клеточки погибнут.

Создатели считают, что решат эту задачку. Для ускорения срастания клеток и укрепления юных сосудов они подразумевают добавить в «рецептуру» чернил белок-коллаген.

Попутно так будет развит и способ печати больших сосудов, которые можно было бы использовать в хирургии на сердечко.

По прогнозу учёных, путь принтеров, печатающих органы, от лаборатории в поликлиники займёт пару лет. При всем этом принтеры можно будет проектировать уже с нуля, специально под эту задачку.

Перспективы, которые тогда раскроются — завораживают. Главное, чтоб при обновлении драйверов к такому принтеру, не заполучить компьютерный вирус.

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x