Ученые успешно напечатали человеческие мышцы и ткани на 3D-принтере

3D-печать человеческих органов для трансплантации. Скриншот экрана 2016, 15 февраля, 13:57.
Ты слышишь то, что я слышу? Потому что то, что я слышу, — это свистящий звук медицинского прогресса от рук каких-то совершенно невероятных людей. Прорывы в 3D-печати. В понедельник исследователи из Института регенеративной медицины Уэйк Форест подробно рассказали, как им удалось создать 3D-модель. биопринтер, который достаточно точен для производства замещающей ткани, которую можно использовать в трансплантационной хирургии. Части тела, напечатанные на данный момент, включают челюстную кость, мышечную ткань и хрящевые структуры и, пожалуй, самое впечатляющее из всего — невероятно точное человеческое ухо.

Десятилетие в разработке: результаты команды под руководством профессора Энтони Атала были опубликованы сегодня в Природная биотехнология, и представляют собой невероятный шаг вперед в идее «подключай и работай» человека. По словам команды Wake Forest, биопринтер функционирует так же, как «традиционный» 3D-принтер, используя технологии аддитивного производства, позволяющие добавлять материалы слой за слоем, создавая в конечном итоге сложную состав. Но в отличие от большинства 3D-принтеров, в которых используются пластики, смолы, металлы (а иногда даже керамика), в этих биопринтерах используются совсем другие материалы.

Рекомендуемые видео

Биопринтеры работают так же, как обычные 3D-принтеры, используя аддитивное производство для создания сложных структур слой за слоем. Однако вместо использования пластиков, смол и металлов биопринтеры используют специальные биоматериалы, которые очень близки к функциональной живой ткани.

Связанный

  • Нужен костюм на Хэллоуин в последнюю минуту? Взгляните на эти наряды, которые можно напечатать на 3D-принтере
  • Лучшие 3D-принтеры стоимостью менее 500 долларов
  • Будущее производства вещей: эволюция 3D-печати с Formlabs

Как только Интегрированная система печати тканей и органов (ITOP) пройдет дальнейшие испытания и будет доказано, что она безопасна для использования на людях, мы вскоре сможем печатать запасные части тела для пациентов.

Хотя биопринтеры не являются новой концепцией, ITOP превосходит уже существующие, поскольку их продукты на самом деле достаточно прочны, чтобы с ними могли работать врачи. Как Gizmodo объясняет: «Существующие биопринтеры не могут производить ткани нужного размера и прочности. Их продукты оказываются слишком слабыми и структурно нестабильными для хирургической трансплантации». Более того, биопринтеры ранее не могли печатать кровеносные сосуды, капилляры и другие подобные структуры — ключевая проблема в медицине. поле.

«Клетки просто не могут выжить без кровеносных сосудов размером менее 200 микрон [0,07 дюйма], что чрезвычайно мало», — сказал Атала Gizmodo. «Это максимальное расстояние. И это не только для печати, это природа».

Но ITOP решает эту проблему, используя полимерные материалы для создания формы структуры, а затем гель на водной основе отправляет клетки в нужное место внутри этой структуры. Временно внедряется внешняя структура, чтобы помочь клеткам сохранять свою форму во время процесса печати. Исследователи также размещают микроканалы непосредственно в конструкции, которые позволяют доставлять питательные вещества и кислород в организм. клетки. «По сути, мы воссоздали капилляры, создав микроканалы, которые действовали как капиллярное русло», — объяснил Атала.

Судя по всему, у Аталы и его команды дела идут хорошо — салфетки выглядят правильного размера. имеют форму и достаточную прочность для фактического использования в человеческом теле, но они все еще проходят дополнительные испытания, чтобы быть дополнительный сейф. И что еще более интересно, они рассматривают и другие применения ITOP.

«Будущее развитие интегрированного принтера тканей и органов направлено на производство тканей для человеческого применения, а также для создания более сложных тканей и твердых органов», Атала сказал Кварц. «При печати человеческих тканей и органов, конечно, нам необходимо убедиться, что клетки выживают, а функционирование является последним испытанием. Наши исследования показывают возможность печати костей, мышц и хрящей для пациентов. Мы будем использовать аналогичные стратегии для печати твердых органов».

И хотя Атала говорит, что «пройдет еще некоторое время», прежде чем это можно будет назвать крупным прорывом, это, возможно, преуменьшение десятилетия.

Рекомендации редакции

  • Чизкейк, напечатанный на 3D-принтере? Внутри кулинарного квеста по созданию репликатора еды из «Звездного пути»
  • НАСА тестирует 3D-принтер, который использует лунную пыль для печати в космосе
  • Керамические чернила позволят врачам 3D-печать костей прямо в теле пациента
  • Трейлер Super Mario 3D World + Bowser’s Fury раскрывает новый дикий игровой режим
  • Новый дикий 3D-принтер производит детали, отправляя частицы титана на сверхзвуковой скорости

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.