Новая технология 3D-печати позволит выращивать костей прямо в теле

Исследователи разработали керамические чернила для 3D-принтера, которые позволяют печатать костеподобный материал при комнатной температуре с использованием живых клеток.

3D печать внутренних органов, кожи и кровеносных сосудов является сложной задачей, поскольку все эти ткани состоят из живых клеток. Однако кость представляет собой смесь живых и неорганических соединений в структурированной минеральной матрице. Поэтому печать искусственных костей открывает массу применений в медицине: от восстановления поврежденных участков до лечения рака и других заболеваний.

В настоящее время наиболее прогрессивным методом восстановления считается создание аутологичного трансплантат, полученного с помощью забора кости из другой части тела пациента. К сожалению, такой способ связан с высоким риском инфицирования и не подходит, если требуется большое количество материала.

Поэтому команда биоинженеров из Университета Нового Южного Уэльса разработала биосовместимые чернила для 3D-принтера, которые можно печатать в водной среде, такой как тело. При помещении в желатиновую ванну или другой раствор кальций-фосфатный материал образует пасту, которая при комнатной температуре затвердевает в пористую нанокристаллическую матрицу, со структурой аналогичной костной ткани.

Созданные чернила подходят для стандартных 3D-принтеров со специальной насадкой в виде иглы диаметром 0,2-0,8 мм. Помимо керамического состава они также содержат живые клетки, которые взаимодействуют с искусственной структурой и делятся в течение нескольких недель после печати с 95% жизнеспособностью.

В ходе исследования ученые успешно создавали синтетические костные структуры размером до 5 мм. Далее команда будет печатать более крупные образцы и начнет испытания аутологичных трансплантатов на небольших лабораторных животных. В конечном итоге технология позволит печатать кости прямо в теле пациента.

Напомним, что ранее ученые также ученые изобрели биочернила и роботизированные инструменты для трехмерной печати органов прямо внутри тела человека через небольшие разрезы.