Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Ученые напечатали хрящ без искусственного матрикса

Олег Лищук, N+1

Американские ученые усовершенствовали методику 3D-печати хряща. Им удалось обойтись без искусственного межклеточного матрикса, используя только клеточный материал, что ближе к натуральному развитию хрящевой ткани. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports (Yu et al., Three-dimensional bioprinting using self-assembling scalable scaffold-free “tissue strands” as a new bioink).

В большинстве экспериментальных технологий 3D-печати хряща используются гидрогели, в которые погружены хондробласты (клетки хрящевой ткани). По словам руководителя исследования Ибрагима Озболата (Ibrahim Ozbolat), подобный подход не позволяет клеткам обмениваться сигналами, как это происходит в живом хряще, в результате чего искусственная ткань не обладает необходимыми механическими характеристиками.

Сотрудники Университетов Пенсильвании и Айовы, а также Массачусетской больницы общей практики ввели хондробласты в микротрубки из альгината (биосовместимого полисахарида, получаемого из водорослей) диаметром от 0,75 до 1,25 миллиметра. Их поместили в питательную среду на неделю. За это время клетки пролиферировали и срослись друг с другом, образовав нити длиной около восьми сантиметров.

Ozbolat.jpg
Схема технологического процесса (рисунок из статьи в Scientific Reports)

Ученые разработали специальное сопло для 3D-принтера, которое позволяет использовать очищенные от альгината эластичные клеточные нити в качестве «чернил». Подобная технология позволяет печатать хрящ любой формы с любой ориентацией слагающих его волокон, максимально приближая результат к структуре природной хрящевой ткани.

Спустя полчаса после печати клеточные нити срастаются настолько, что заготовку хряща можно переместить для созревания в питательную среду. Процесс созревания занимает около недели. Как показал эксперимент, такая технология наносит минимальное повреждение клеткам, которые сохраняют способность к пролиферации и синтезу гликозаминогликанов (основного вещества хряща). Иммунохимический анализ выявил достаточную экспрессию специфичных РНК и белков. Имплантация искусственного хряща в образец дефектной костно-хрящевой ткани показала, что он может подвергаться дальнейшему ремоделированию, взаимодействуя с организмом реципиента.

Механические свойства напечатанного хряща лучше, чем у аналогов с гидрогелем, однако они уступают натуральной ткани. Озболат рассчитывает улучшить их, прилагая давление в процессе созревания, как это происходит при реальном росте хряща. Помимо имплантации искусственную ткань можно использовать для моделирования заболеваний и испытаний новых лекарств.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 30.06.2016

Читать статьи по темам:

тканевая инженерия искусственные органы клеточные технологии Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

3D-биопечать в России: новые горизонты

Среди прочего на третьей научной конференции по биопринтингу представители 3D Bioprinting Solutions рассказали о новом проекте под названием «тканевый пистолет» (tissue gun). Ещё один интересный проект связан с проблемой облысения.

читать

Клеточные технологии: настоящее и будущее

«Будущее медицины за клеточными технологиями» – эту фразу слышишь все чаще. Действительно ли все идет к тому, что в технике лечения клеточные технологии заменят таблетку?

читать

Трехмерная печать заготовок для кровеносных сосудов

Используя конструкции из гидрогелей, разработанные на основе последних достижений в области трехмерной биопечати и биоматериалов, ученые Женской больницы Бригема создали разветвленные сети искусственных кровеносных сосудов.

читать

Уникальные регенеративные конструкции восстановят пораженные органы

Об этом рассказывает заместитель директора по научной работе НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека Первого Московского государственного медицинского университета имени Сеченова профессор Андрей Винаров.

читать

Менять запчасти нам будут ещё не скоро

Наивно полагать, что через год-два начнут печатать органы, а службу по заготовке донорских можно будет упразднить. При существующих темпах развития отрасли доли первых органов можно будет напечатать не ранее, чем к 2030 году.

читать