С помощью технологии трехмерной печать ученые научились делать искусственные кровеносные сосуды

Немецкие ученые из института Фраунгофера сообщили, что они занимаются разработкой нового типа трехмерного принтера, способного производить различные искусственные ткани, пронизанные сеткой опять же искусственных кровеносных сосудов. Благодаря этому, с помощью трехмерного принтера BioRap можно будет изготавливать не только части и фрагменты из искусственных тканей, но и производить весьма сложные искусственные органы, способные успешно заменить органы живых организмов.

Вопрос и технологии создания искусственных тканей с помощью технологии трехмерной печати изучаются различными группами исследователей уже достаточно давно. Но в большинстве случаев изготовленные таким методом образцы искусственных тканей не в состоянии существовать продолжительное время. Это обуславливается отсутствием в них капиллярной системы, по которой происходит снабжение тканей питательными и другими жизненно важными веществами. Ранее, с помощью технологий трехмерной печать было практически невозможно создать столь маленькие вещи весьма сложной формы, как капиллярные сосуды.

Трехмерные принтеры способны произвести объекты любой формы из большого разнообразия различных материалов, при этом, весьма быстро. Но даже сейчас точности самых лучших образцов трехмерных принтеров недостаточно для воспроизведения микроструктур капиллярных сосудов. Но, комбинируя технологию трехмерной печати с процессом мультифотонной полимеризации (multiphoton polymerization), можно получить сложные объекты из упругих материалов, представляющие собой точнейшее воплощение их естественных прототипов.

Короткие, но мощные импульсы лазерного света воздействуют на материал, используемый для трехмерной печати. Эти световые импульсы, сфокусированные в очень малом объеме, воздействуют на молекулы материала таким образом, что меду отдельными молекулами возникают дополнительные химические связи. В результате этого процесса, известного как фотополимеризация, материал становится более плотным и приобретает свойство упругости.

Для того, что бы клетки живого организма могли «состыковаться» с тканями искусственных кровеносных сосудов в состав материала включаются модифицированные молекулы биологического происхождения и активные биохимические препараты, такие как гепарин (heparin) и связывающие пептиды. На основе этого материала были изготовлен состав «чернил» для трехмерного принтера, состоящий из смеси синтетических полимеров, биомолекул и белков естественного происхождения.

Возможности этой технологии скоро уже позволят создавать искусственные органы, внутри которых находятся сосуды искусственной системы кровообращения, с помощью которым можно организовать снабжение тканей питательными веществами. Конечно, первоначально эти искусственные органы не будут пригодны для трансплантации в человеческий организм, но они уже смогут быть использованы для проведения экспериментов с участием животных.