
стоп-кадр YouTube
Команда исследователей из Университета Карнеги-Меллона (США) опубликовала в журнале Science статью, в которой подробно описала новую методику, позволяющую создавать на биопринтере 3D-каркасы из коллагена, который является основным структурным белком в организме человека. Этот первый в своем роде метод приближает область тканевой инженерии к возможности 3D-печати полноразмерного сердца взрослого человека, пишет EurekAlert!.
Техника, известная как обратимое встраивание суспендированных гидрогелей в свободной форме (FRESH), позволила исследователям преодолеть многие проблемы, связанные с существующими методами трехмерной биопечати, и достичь беспрецедентного разрешения и точности с использованием мягких и живых материалов.
Каждый из органов человеческого тела, например сердце, состоит из особых клеток, которые удерживаются вместе биологическим каркасом — внеклеточным матриксом (ЕСМ). Эта сеть белков ЕСМ обеспечивает структуру и биохимические сигналы, необходимые клеткам для нормального функционирования. Однако до сих пор не было возможности перестроить эту сложную структуру с использованием традиционных методов биопроизводства.
«Мы показали, что можем печатать части человеческого сердца из клеток и коллагена и имплантировать их в функционирующие части, например, сердечный клапан или желудочки», - рассказал ведущий автор научной работы Адам Файнберг, профессор биомедицинской инженерии (BME) в Карнеги-Меллон. «Используя данные МРТ человеческого сердца, мы смогли точно воспроизвести анатомическую структуру, специфичную для пациента, а также создать 3D-каркас из коллагена и клетки сердечной мышцы», - добавил он.
Миллионы людей во всем мире ждут своей очереди на пересадку сердца. По словам специалистов, на сегодняшний день потребность в замене органов огромна, и необходимы новые подходы для создания искусственных органов, способных восстанавливать, дополнять или заменять их долгосрочную функцию. Команда Файнберга работает над решением этих проблем, используя новое поколение биоинженерных частей тела, которые более точно воспроизводят естественные структуры органов.
«Коллаген является главным биоматериалом для 3D-печати, поскольку из него состоит буквально каждая ткань в вашем теле», - объясняет Эндрю Хадсон, один из авторов научной работы. По его словам, основная трудность 3D-печати заключается в том, что изначально вещество находится в жидком состоянии. «Поэтому, если вы попытаетесь напечатать его, на платформе оно просто превратится в лужу. Теперь мы разработали технику, которая предотвращает такие деформации», - рассказал он.
Метод трехмерной биопечати FRESH, разработанный в лаборатории Файнберга, позволяет наносить коллаген слой за слоем при поддержке специального геля, что дает белку возможность затвердеть на месте перед его удалением из геля. С FRESH поддерживающий гель можно легко растопить, нагревая его от комнатной температуры до температуры тела после завершения печати. Таким образом, исследователи могут удалить поддерживающий гель, не повреждая напечатанную структуру, созданную из коллагена или клеток.
Этот метод действительно интересен для 3D-биопечати, потому что он позволяет создавать коллагеновые каркасы в масштабе человеческих органов. Помимо того, метод не ограничивается исключительно этим белком, так как широкий спектр других мягких гелей, включая фибрин, альгинат и гиалуроновую кислоту, может использоваться на биопринтере с применением техники FRESH, обеспечивая надежную и адаптируемую платформу для тканевой инженерии. Важно отметить, что исследователи также разработали проекты с открытым исходным кодом, чтобы почти каждый желающий, от работников лабораторий до старшеклассников, мог создавать и иметь доступ к недорогим, высокопроизводительным 3D-биопринтерам.
В будущем FRESH может найти применение во многих аспектах регенеративной медицины, от заживления ран до биоинженерии органов, но это всего лишь одна из частей растущей области биотехнологий.
«Важно понимать, что предстоит еще много лет исследований. Однако мы добились реального прогресса в разработке функциональных тканей и органов человека, и новая работа — это еще один шаг в этом направлении», - заключил Файнберг.
Материал подготовила Татьяна Артюхова
Больше новостей и ближе к сути? Заходите на ленту в Телеграм!
Добавляйте CСб в свои источники ЯНДЕКС.НОВОСТИ.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
//Партнер Гнездо.ру
Картина дня

БПЛА атаковали Сергиево-Посадский округ, есть пострадавшие
«Фонтанка»: В Петербурге на день ВМФ решили впервые с 2017 года не проводить военно-морской парад

Главу азербайджанской диаспоры Подмосковья Эльшана Ибрагимова лишили гражданства России

В Санкт-Петербурге уровень воды на дамбе достиг критической отметки

Генпрокуратура потребовала отнять у собственника и передать государству «Южуралзолото»

Кэти Перри и Орландо Блум подтвердили расставание

Ксения Собчак вмешалась в конфликт Инстасамки с Дорой и Мэйби Бэйби

//Новости giraff.io
Наши публикации

Язык протокола
Что известно о россиянах, задержанных силовиками в Азербайджане, и к чему приведет этот ответ Баку

В Ростовской области решили ограничить мобильный интернет из-за атак БПЛА совсем

Захарова предостерегла россиян, собирающихся в Азербайджан, и выразила надежду на лучшее

Иран приостановил сотрудничество с МАГАТЭ: и как теперь понять, что там с ядерной программой?

Подорожает всё?

Главу азербайджанской диаспоры в Екатеринбурге жестко задержали, но отпустили после допроса

Слухи, скандалы, сплетни
Футболист Федор Смолов извинился за драку в «Кофемании» и рассказал о шантаже

Филипп Киркоров о проблемах со здоровьем: "Рука еще побаливает, но в целом все нормально"

Кэти Перри и Орландо Блум подтвердили расставание

Ксения Собчак вмешалась в конфликт Инстасамки с Дорой и Мэйби Бэйби

Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова

Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"

Наука
Роскосмос сообщил об устранении утечки воздуха на модуле "Звезда" МКС, о которой известно с 2019 года

«Яндекс» планирует заняться созданием человекоподобных роботов

Корабль Blue Origin с Кэтти Перри и невестой Безоса совершил полет в космос

Застрявшие на МКС астронавты вылетели на Землю после 9 месяцев в космосе

Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов

Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве

В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"

Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним

Туризм
Песков: В Кремле не видят новизны в заявлениях Трампа

За поездки за рубеж предложили ввести сбор

Болгария внесла изменения в список документов на получение визы

Пакистан отменил плату за визы для россиян

Спорт
Футболист Диогу Жота погиб в автокатастрофе

Совладельцу и директору ФК «Торпедо» предъявлены обвинения в подкупе судей

Квинси Промеса экстрадировали из Дубая в Нидерланды

Владельца и директора футбольного клуба «Торпедо» задержали

Футбольный клуб «Химки» объявил о своей безвременной кончине по причине отсутствия денег

Роман Ротенберг уйдет с поста главного тренера хоккейного клуба СКА

Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак

Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!

Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!

Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира
