Травматология и Фармакология

Портативный 3D принтер, печатающий клеточный каркас для замещения тканевых дефектов

      

3D-печать клеточных структур, предназначенных для замены поврежденных тканей, является в последнее время разрекламированной технологии, которая, тем не менее, еще не зарекомендовала себя в клинической практике. Одна из проблем, которая осложняет ситуацию, заключается в том, что клеточный каркас должен соответствовать объему, который он будет заменять, как по форме, так и по направлению, в котором клетки должны будут расти.

Опубликован: 06.03.2020

Портативный 3D принтер, печатающий клеточный каркас для замещения тканевых дефектов.

Портативный 3D принтер, печатающий клеточный каркас для замещения тканевых дефектов

3D-печать клеточных структур, предназначенных для замены поврежденных тканей, является в последнее время разрекламированной технологии, которая, тем не менее, еще не зарекомендовала себя в клинической практике. Одна из проблем, которая осложняет ситуацию, заключается в том, что клеточный каркас должен соответствовать объему, который он будет заменять, как по форме, так и по направлению, в котором клетки должны будут расти. Поэтому для области, подлежащей обработке, должны быть созданы 3D-модели, и они должны точно соответствовать анатомии каждого пациента. А заранее сложно предсказать точные формы дефекта, который возникает во время хирургического вмешательства.

Чтобы избежать таких сложностей, американские исследователи из университета Коннектикута разработали портативный 3D-биопринтер, который может революционизировать способ проведения хирургических операций на опорно-двигательном аппарате. Это устройство позволяет хирургам внедрять клеточные каркасы для поддержания роста клеток и тканей непосредственно в места дефектов в ослабленных скелетных мышцах, то есть, он впечатывает прямо в раны биосовместимые волокнистые структуры. Структурные волокна биопринтера точно прилегают к окружающим тканям и имитируют свойства существующих тканей, исключая необходимость накладывать внутренние швы.

Портативный 3D принтер, печатающий клеточный каркас для замещения тканевых дефектов

Эта технология особенно полезна для решения проблемы объемной мышечной потери, особенно это касается огнестрельных на взрывных ранений, для которой в настоящее время нет хороших вариантов лечения.

Информация о новой технологии была опубликована в журнале ACS AppliedBioMaterials

При таком подходе не требуется никакого зашивания, чтобы имплантировать напечатанный гель, который служит матрицей, внутри которой могут размножаться и расти новые клетки. Гель естественным образом прилипает к ране ткани и остается на месте. Поскольку подход не требует моделирования и предварительной печати клеточных структур вне раны, он может обеспечить очень быстрое наложение швов и срочное лечение глубоких ран.

До сих пор новая комбинация геля и биопринтера испытывалась только на мышах с повреждениями с объемной потерей мышц, при этом было отмечено, что материал хорошо прилипал к близлежащим тканям и помогал ускорить рост скелетных мышц. В перспективе планируется использование биосовместимого геля вместе с PRP, это позволит ускорить рост клеток и ускорит заполнения дефектов тканей.


Другие материалы