Ученые успешно напечатали функциональное человеческое ухо, которое готово к пересадке. Это замечательное достижение стало возможным благодаря недавно представленной комплексной системе печати ткани и органов (ITOP), разработаной исследовательской группой во главе с Энтони Атала (Anthony Atala) из Института регенеративной медицины Wake Forest, для замены поврежденных или отсутствующих частей тела.

Команда продемонстрировала возможности системы, напечатав на 3D принтере челюстную кость, мышечную ткань и хрящевую структуру.

Система ITOP создает искусственные части тела человека аналогично другим 3D принтерам, которые печатают слой за слоем, чтобы создать продукт, используя процесс, называемый аддитивная технология или технология послойной печати.

Вместо пластика или металла, ITOP использует специально разработанные биоматериалы, которые очень точно подражают структуре настоящей живой ткани. До разработки системы ITOP принтеры боролись с трудновыполнимой задачей создавать ткани соответствующей прочности. Искусственные ткани, в свою очередь, не могут получать необходимые питательные вещества и кислород без сопутствующих кровеносных сосудов, которые очень трудно производить в соответствующем размере.

«Клетки просто не могут выжить без кровоснабжения, которое обеспечивают сосуды, меньше 200 мкм, а это чрезвычайно маленький размер», говорит Атала.

Чтобы решить эту задачу система ITOP использует новую методологию и технологию в уже привычном процессе. Материал на основе биоразлагаемого полимера впервые используется для печати, чтобы обеспечить форму создающейся ткани, затем ее заполняют нетоксичным гелем, который содержит живые клетки.

Система ITOP также печатает микроканалы по всей ткани, таким образом, процессы, которые необходимы для поддержания жизни и здоровья новых клеток, становятся возможными.

«Мы, в основном, воссоздаем капилляры, создавая микроканалы, которые действуют как капиллярное русло», объясняет Атала.

Для создания фрагментов костей челюсти, которые были пересажены крысам, были использованы стволовые клетки. Пять месяцев спустя структуры сформировали развитую сосудистую сеть костной ткани. В будущем технологии 3D-печати кости могут быть использованы для лицевых реконструкций в организме человека.