Технология 3D печати для создания искусственных кровеносных сосудов

Источник: Physorg

Сложная система кровеносных сосудов до сих пор была непреодолимой задачей для ученых, создающих искусственные органы. Теперь команда Бригхема и Женского Госпиталя (Brigham and Women's Hospital, BWH, Бостон, США) добилась успеха в изготовлении сосудов, используя трехмерную технологию биопечати. Как отмечает старший автор исследования доктор Али Хадемхоссейни, он и его коллеги разработали уникальную стратегию васкуляризации гидрогелевых конструкций. Данная технология сочетает в себе достижения в области трехмерной печати и создания биоматериалов. На первом этапе работы исследователи использовали 3D биопринтер, чтобы сделать шаблонное волокно из агарозы (натуральные молекулы на основе сахара). Этот шаблон был покрыт желатиновым гидрогелем, в итоге была получена форма, которую затем усилили поперечными связями.

По словам доктора Хадемхоссейни, новый подход предполагает печать гелевых волокон, которые затем становятся каналами кровеносных сосудов. Но совершенно уникальным в технологии является то, что шаблоны волокон являются достаточно крепкими, и можно физически удалить их, чтобы сделать каналы. В итоге инженерам не приходится прибегать к растворению шаблонов (что может быть опасно для клеток, зафиксированных в окружающем геле). Доктор и его команда смогли создать микроканальные сети, проявляющие различные архитектурные особенности. Они также смогли успешно внедрить эти функциональные микроканалы внутрь различных известных гидрогелей, таких, как метакрилированный желатин или гидрогель на основе полиэтиленгликоля при различных концентрациях.

Система с желатиновым гидрогелем была использована для демонстрации функциональных возможностей готовых сосудистых сетей. Было зафиксировано улучшение транспорта различных веществ,  клеточной жизнеспособности и дифференциации внутри наполненной клетками тканевой конструкции. Также было подтверждено успешное образование эндотелиальных монослоев в пределах изготовленных каналов. Доктор Хадемхоссейни надеется, что в будущем новая технология может быть использована для разработки трансплантируемых тканей, подобранных по индивидуальным потребностям каждого пациента. Кроме того, искусственные сосуды могут использоваться вне тела, для разработки безопасных и эффективных лекарственных препаратов.