Травматологія і Фармакологія

Портативний 3D принтер, що друкує клітинний каркас для заміщення тканинних дефектів

      

3D-друк клітинних структур, призначених для заміни пошкоджених тканин, є останнім часом розрекламованою технологією, яка, тим не менш, ще не зарекомендувала себе в клінічній практиці. Одна з проблем, яка ускладнює ситуацію, полягає в тому, що клітинний каркас повинен відповідати обсягу, який він буде замінювати, як за формою, так і за напрямком, в якому клітини повинні будуть рости.

Опублікований: 06.03.2020

Портативний 3D принтер, що друкує клітинний каркас для заміщення тканинних дефектів.

Портативний 3D принтер, що друкує клітинний каркас для заміщення тканинних дефектів.

3D-друк клітинних структур, призначених для заміни пошкоджених тканин, є останнім часом розрекламованою технологією, яка, тим не менш, ще не зарекомендувала себе в клінічній практиці. Одна з проблем, яка ускладнює ситуацію, полягає в тому, що клітинний каркас повинен відповідати обсягу, який він буде замінювати, як за формою, так і за напрямком, в якому клітини повинні будуть рости. Тому для області, яка підлягає обробці, повинні бути створені 3D-моделі, і вони повинні точно відповідати анатомії кожного пацієнта. А заздалегідь складно передбачити точні форми дефекту, який виникає під час хірургічного втручання.

Щоб уникнути таких складнощів, американські дослідники з університету Коннектикуту розробили портативний 3D-біопринтер, який може революціонізувати спосіб проведення хірургічних операцій на опорно-руховому апараті. Цей пристрій дозволяє хірургам впроваджувати клітинні каркаси для підтримки зростання клітин і тканин безпосередньо в місця дефектів в ослаблених скелетних м'язах, тобто,він удруковує прямо в рани біосумісні волокнисті структури. Структурні волокна з біопринтера точно прилягають до навколишніх тканин і імітують властивості існуючих тканин, виключаючи необхідність накладати внутрішні шви.

Портативний 3D принтер, що друкує клітинний каркас для заміщення тканинних дефектів.

Ця технологія особливо корисна для вирішення проблеми об'ємної м'язової втрати, особливо це стосується вогнепальних на вибухових поранень, для якої в даний час немає хороших варіантів лікування.

Інформація про нову технологію була опублікована в журналі ACS AppliedBioMaterials

При такому підході не потрібно ніякого зашивання, щоб імплантувати надрукований гель, який служить матрицею, всередині якої можуть розмножуватися і рости нові клітини. Гель природним чином прилипає до рани тканини і залишається на місці. Оскільки підхід не вимагає моделювання та попередньої друку клітинних структур поза рани, він може забезпечити дуже швидке накладення швів і термінове лікування глибоких ран.

До сих пір нова комбінація гелю і біопринтера випробовувалася лише на мишах з ушкодженнями з об'ємною втратою м'язів, при цьому було відзначено, що матеріал добре прилипав до прилеглих тканин і допомагав прискорити зростання скелетних м'язів. У перспективі планують використання біосумісного гелю разом з PRPщо дасть змогу прискорити ріст клітин та пришвидшить заповнення дефектів тканин.


Інші матеріали