3D-печать кровеносных сосудов предлагает новые возможности в сфере здравоохранения
Привет. Энтузиасты биопрепаратов представляют будущее, когда мы сможем печатать функциональные человеческие органы по необходимости, положив конец пересадке очередников и проблемам со здоровьем и смертям, связанным с повреждением органов.
Это будущее не является нереалистичным или недоступным, но оно будет наступать не так быстро - искусственное воссоздание органа - это очень сложная задача, включающая в себя десятки мелких частей, которые должны идеально сочетаться, чтобы работать по назначению.
Одна из этих частей появилась на прошлой неделе, когда многонациональная команда опубликовала свое исследование в журнале Biomicrofluidics, в котором подробно излагаются усилия по разработке трехмерной печатной васкуляризированной ткани печени. Они использовали искусственную ткань для тестирования токсичности лекарств, имитируя среду обитания, чтобы проанализировать влияние определенных препаратов на пациентов.
Команда напечатала кровеносные сосуды для ткани печени, используя специальные чернила на основе геля, так называемые "жертвенные чернила". Такое название они получили потому, что краска является временной - она используется для создания полых каналов, которые становятся сосудами, но смывается после процедуры создания сосудов.
Затем они добавляли эндотелиальные стволовые клетки в сосуды (эндотелиальные клетки выстраиваются внутри всех кровеносных сосудов, образуя селективно проницаемый барьер, через который могут перемещаться химические вещества и белые кровяные клетки).
Добавление эндотелиальных клеток к биопринтерным сосудам приводило к задержке проницаемости биомолекул в трехмерной конструкции печени и повышению жизнеспособности других клеток ткани. Короче говоря, слой эндотелия сыграл защитную роль, точно так же, как в наших кровеносных сосудах.
Эндотелиальный слой задерживает реакцию диффузии лекарственного средства. Они не изменяют константы диффузии лекарств, но они задерживают проницаемость, поскольку для прохождения через эндотелиальный слой требуется время.
Так почему это имеет значение?
Прежде всего, добавление эндотелиального слоя к искусственным сосудам приближает ученых к живым сосудам человека, что означает, что они могут наблюдать, как лекарство работает в печени, не требуя проведения исследований у пациентов.
Эта методика также может быть адаптирована к различным типам клеток для индивидуального тестирования лекарственной токсичности.
Исследовательская группа видит это продвижение в качестве первого шага в разработке более сложных биопрепровождаемых систем тестирования лекарств. Согласно изданию AIP Publishing, противораковые лекарственные терапии, например, требуют понимания эффектов воздействия на различные ткани вне самой самой раковой ткани, в связи с чем новая технология может принести большую пользу.
Создание искусственных сосудов, которые ведут себя точно так же, как настоящие, позволят тестировать ткани человека без фактического использования людей. Испытание на животных до настоящего времени было актуальным, но помимо этических дилемм, которые возникают, тестирование на животных может дать только приблизительные результаты, поскольку животные не являются людьми.
Будучи способным воссоздать васкуляризированную ткань, которая ведет себя идентично нашей собственной, она обещает как для тестирования лекарств, так и для биопечати в целом.