Структури, надруковані за допомогою нового гідрогелю. Terasaki Institute
Міжнародна команда науковців розробила гідрогель для біодруку, який виробляє кисень. Завдяки цьому підтримується метаболічна активність та виживаність надрукованих клітин. На думку винахідників, це покращить приживаність надрукованих тканин та органів в організмі хазяїна. Дослідження групи вчених опублікували в журналі Advanced Healthcare Materials.
Недоліки біодруку
Одним із викликів, з якими стикаються вчені при друкуванні живими клітинами є забезпечення останніх достатньою кількістю кисню. Головна ідея надрукованих органів та тканин полягає в тому, що після їхнього перенесення в організм кровоносні судини з навколишніх тканин проростуть всередину імплантатів. Так вони зможуть перманентно живити вбудовані клітини киснем та забезпечувати їхню життєдіяльність і навіть розмноження. Але кровоносні судини інколи проростають надто повільно, тож вчені зі США, Ірану та Туреччини взялися за розв’язання цієї проблеми. Вони запропонували власне рішення.
Що пропонують науковці?
Вчені вдосконалили основу біочорнил - гідрогель - так, щоб він міг сам виробляти кисень. Для цього вони поєднали пероксид кальцію із желатин метакрилатом. При змішуванні з водою пероксид кальцію виділяє кисень, проте суміш цих двох компонентів немає необхідної структури для друку. Роль сполучної речовини виконує желатин метакрилат. Його показник pH та в’язкість оптимальні для стабільного вироблення пероксидом кальцію кисню, і він відіграє роль матриці, необхідної для друку клітинами.
Що показали досліди?
Під час лабораторних досліджень in vitro гідрогель успішно зміг забезпечувати серцеві та м’язові клітини киснем поки вони не проросли кровоносними судинами. Завдяки пероксиду кальцію в гідрогелі навіть через сім днів клітини мали хорошу виживаність та метаболічну активність у біонадрукованих структурах.
Автори наукової праці кажуть, що їхній винахід дозволить покращити функціональність та інтеграцію надрукованих клітин в організм хазяїна. Метод також може стати в пригоді при вирощуванні тканин для тестування препаратів чи проведення інших лабораторних дослідів.
Нещодавно китайські винахідники створили робота-біопринтера, який зможе лікувати виразку шлунка зсередини органу, друкуючи по рані м’язовими та епітеліальними клітинами.