Заявление о 3D внутренних органах больше не похоже на научную фантастику, ведь сегодня это является научным фактом – 3D-печать человеческих органов применяется в медицине: 3D-печатные органы уже используются в качестве учебных пособий для будущих хирургов. Но создание функционирующих человеческих живых тканей станет следующим шагом в развитии данной новаторской технологии.
Идея выращивать человеческие органы в лабораторных условиях была высказана учеными много лет назад, и постоянные разработки в этой сфере дали положительный результат. Теперь существует биопечать (печать трехмерных объектов из биологического материала), позволяющая создавать человеческие органы. Однако ученые продолжают активно развивать возможности 3D-технологии печати органов, потому что многие вопросы в этой сфере не нашли ответа. Главной проблемой остается нерешенная задача по налаживанию кровоснабжения искусственных тканей.
Артерии, вены и капилляры просто необходимы всем органам для правильного функционирования, ведь с их помощью различным тканям доставляются питательные вещества в составе крови, которые позволяют сохранять жизнь и здоровье органов. Печатать кровеносные сосуды очень сложно по причине их специфической формы, длины и ширины.
За решение этого вопроса взялись ученые университетской клиники г. Фрайбург (Германия). В настоящее время ими разрабатывается техника печати, делающая возможным изготовление полноценно функционирующих костей из клеток и кровеносных сосудов. Клетки сосудов должны улучшить кровообращение ткани посредством соединения с системой кровообращения пациента. Для развития данной техники Немецкое Исследовательское Общество (DFG) выделило ученым Фрайбурга грант размером в 460 000 евро и сроком на три года. Если данный эксперимент окажется успешным, то в будущем можно будет печатать более крупные образцы искусственной ткани вплоть до целых органов. Ученые считают, что в медицинской практике такой «клеточный принтер» будет использоваться уже через пять-семь лет.
Уникальность разработки заключается в том, что целью ученых стоить напечатать не просто внутренний орган, а кость, снабженную сосудами. Данный выбор был сделан потому, что кость имеет сложную систему кровоснабжения, и если удастся создать костную ткань совместно с сосудами, это станет идеальным решением проблемы. Если это им не удастся, то спектр размеров и типов изготавливаемых образцов будет значительно ограничен.
На сегодня известно, что снабжение искусственно произведенных тканей кровью может быть улучшено при помощи клеток эндотелия. Они выстилают сосуды и способны самостоятельно образовывать новые сосуды. Однако большая часть костных клеток погибает от недостатка кислорода ещё до того, как клетки эндотелия успели образовать сосуды. Данную проблему и будут решать ученые. В итоге, сосуды искусственной ткани вскоре после операции должны начать срастаться с сосудами соседних здоровых тканей и, тем самым, обеспечить кровоснабжение искусственных.
 |
Что даст разработка новаторской идеи 3D-печати живых тканей кости и сосудов? Практическое применение:
1) Трансплантология.
В мире огромный дефицит донорских органов и создание органов из собственных клеток организма поможет решить эту проблему. Невозможно переоценить способность создавать новые органы непосредственно из собственных клеток пациента.
2) Замена костей.
В сочетании с 3D-сканированием 3D-принтеры могут создавать любую кость человеческого организма. Создание костей идеально подобранных для пациента значительно улучшает восстановление после пересадки, снижает дискомфорт от использования протеза из собственных тканей, при этом прогнозируется отсутствие побочных реакций организма.
3) Тестирование медицинских препаратов.
Сейчас абсолютно все медицинские препараты проходят контроль и проверку на животных и людях. Это сопровождается достаточно большими проблемами и значительными затратами. С помощью напечатанных органов можно будет проверить наличие побочных эффектов или негативных реакций на любой препарат. Также эта технология способствует непрерывному развитию медицины.
Данная методика, при успехе этого исследования, будет доступна к концу десятилетия, что существенно облегчит проблему трансплантации костей и костной ткани, поможет в протезировании и обеспечит лучшее качество жизни пациентам в будущем. Компания УЦМС «Лезар» продолжит следить за всеми новыми разработками, которые непрерывно ведутся в лучших клиниках Европы. Мы всегда поможем вам в выборе и подборе профильного медучреждения для решения вопроса здоровья.
