Напечатанные на 3Д принтере человеческие органы (особенно сердце) очень полезны для сегодняшней медицины. Хоть сейчас пересадка таких органов и является фантастикой, тем не менее в ближайшем будущем мы станем свидетелями такого события. В этой статье буду рассмотрены самые многообещающие проекты по 3D печати (биопечати) сердца 2018 года.

Биопечать и ее особенности


3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

3Д биопечать на 3D-принтере – это технология 3Д-печати с помощью биоматериалов и соединений, а также с использованием специальных присадок.

В биоинженерии эти компоненты используются для воспроизводства тканеподобных составов. Отличие биопечати от обычной 3D печати в том, что в первой вместо пластика используется биоиндикатор. Биоиндикатор – это смесь клеток и биоматериалов. На сегодняшний день существует 3Д-биопринтер способный решить задачу с пересадкой сердца. Органы на нем будут печататься с помощью собственных клеток пациента.


Проект №1: Biolife4D


3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

В 2018 году чикагская компания Biolife4D представила 3Д печать сердечной ткани человека. Для получения 3D модели органа была использована техника магнитного резонанса. Далее, были получены образцы клеток из крови пациентов, они необходимы для продуцирования клеток сердца.

Для создания специальных индуцированных стволовых клеток, клетки крови пациентов фактически «перепрограммировали». На основе индуцированных стволовых клеток печаталась сердечная ткань, после чего она была подвержена обработке в специальном биореакторе. Результата таких манипуляций: небольшая частичка сердечной ткани с функцией сокращения и кровотоком. Следующий этап Biolife4D – это 3D печать сердечных клапанов, сосудистых трансплантантов малого диаметра и маленькое сердце (соразмерно сердцу мыши).


Проект №2: регенеративная медицина


3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

Директор Института восстановительной медицины Wake Forest доктор Энтони Атала – известный человек в области 3Д-биопечати. В апреле 2018 года, он и его команда предпринимали попытки печати биотрансферной функциональной и сократительной сердечной ткани с использованием клеток сердца крысы. Клетки были подвержены обработке в биоиндикаторе, далее печатались в виде точных структур, что позволило им выстроится в оргструктуру, которая подобна ткани сердца человека. Аталу даже удалось провести на ней эксперимент эффектов адреналина (увеличение частоты сердечных сокращений) и карбахола (снижение частоты сердечных сокращений).


Проект №3: искусственное силиконовое сердце


3D-биопечать сердца: 3 наиболее перспективных проекта

В Швейцарии из силикона удалось напечатать сердце, которое бьется. По размерам оно приближено к человеческому и выполняет те же самые функции. Сердце напечатанное на 3D принтере имеет правый и левый желудочек и камеру, отвечающую за насосную функцию посредством сжатого воздуха. Единственный нюанс: продолжительность работы 30 минут, за это время оно успевает сделать три тысячи ударов. После, материал утрачивает свои свойства и сердце прекращает работать. Ученые ведут исследования и в ближайшее время на публику будет представлена модель способная на 100% заменить человеческое сердце.