Конвенционални 3D принтери, пригодени за печатане на артерии.

Група от изследователи от Съединените щати отпечатаха на конвенционален 3D-принтер изкуствени аналози на коронарните и бедрените съдове, сърцето и други сложни биологични структури. За да направят това, те измислиха нов метод за отпечатване на "гел-в-гел". Работата е публикувана в списание Science Advances, прессъобщението е достъпно на уебсайта на университета Carnegie Mellon.

Традиционният 3D печат ви позволява да създавате предмети от пластмаса или метал. Въпреки това са необходими меки биосъвместими материали за създаване на биологични структури, като сърцето или кръвоносните съдове. Основният проблем при създаването на не-твърди обекти се крие в самия принцип на 3D печатане: при прилагането на следващия слой е необходимо предишното да служи като основа за него. Въпреки това, колаген, фибрин и други желеподобни материали, които са идеални за медицински приложения, когато се опитват да ги „отпечатат”, просто се настаняват под собственото си тегло..

Изследователите са намерили начин да заобиколят този проблем, като използват друг гел за желатиновата микрочастица като матрица за печат. Учените са взели биосъвместим материал с малка механична устойчивост, така че иглата на принтера да може да се движи свободно върху нея, но остава достатъчно гъста, за да предотврати разпространението на вече отпечатаните слоеве. За да се постигнат необходимите параметри, учените подлагат обичайния желатинов желе на преработка в блендер и центрофугират, като по този начин получават гел с частици с определен размер..

Отпечатването е направено от протеини или гел полизахариди, например, алгинова киселина. Като "шаблон", авторите използват детайлни 3D изображения на съдове или сърце, получени с помощта на метода на магнитно-резонансното изобразяване. Експериментите се провеждат в стерилна атмосфера, основата на желатиновия гел се поставя в петриева паничка, фиксирана на масата. "Иглата" на принтера се инжектира в желатина и се получава печатащ материал, който тече от носа му. В процеса на отпечатване полизахаридът се желира в желатин..

Отпечатването се извършва при температура от 4 до 22 ° С, така че гелната основа да не се стопи. В края температурата се повишава до 37 ° С, което прави лесно отстраняването на желатиновата матрица. Тази температура не е разрушителна не само за печатни обекти, но и за живи клетки, които могат да бъдат включени в печатната смес..

Учените не само можеха да създадат нов метод за създаване на сложни биологични структури, но и значително да намалят разходите си. Печатането на биологични обекти не е новост, но по-рано използва 3D принтери със специален дизайн, цената на които е много висока. Авторите на тази работа успяха да адаптират за тази цел обикновени 3D принтери, цената на които е 100 пъти по-малка. В бъдеще учените ще въведат в структурите отпечатани от тях истински сърдечни клетки за по-нататъшното образуване на мускулна тъкан и създаването на „жив” изкуствено сърце..