Биопечать органов — не новая идея. 3D-принтеры могут создавать человеческую кожу, сердечные мышцы, даже сетчатку глаз. Однако технология пока ограничена либо чрезвычайно тонкими, либо очень маленькими тканями с небольшим количеством капилляров.
United разрабатывает принтер, способный изготавливать прочную, эластичную структуру легких в мельчайших деталях, включая все бронхи, альвеолы и тонкую сеть капилляров. Эту задачу компания планирует выполнить в течение ближайших лет, пишет MIT Technology Review. Для этого United наняла компанию 3D Systems, которая должна разработать специальный принтер, и 3Scan, которая создает подробную карту внутренних поверхностей легких.
В отличие от других методов биопечати, United планирует сначала печатать коллагеновый каркас, а затем покрывать его человеческими клетками.
Эксперимент Гаральда Отта из Гарвардского университета, проведенный на средства United, доказал, что коллагеновая матрица может стать функциональным легким. Полученная система могла участвовать в циркуляции крови и газообмене. Но до настоящего органа, пригодного для пересадки, еще далеко.
Коллагеновый принтер, который сейчас использует 3D Systems, работает по технологии стереолитографии: лучи ультрафиолетового лазера направлены в контейнер с коллагеном, смешанным с фоточувствительными молекулами. Те участки, которых касается лазер, отвердевают и погружаются на дно, позволяя напечатать еще один слой.
Сейчас такой принтер может выдать разрешение порядка 20 микрометров, а для создания анатомически верного легкого требуется детализация менее одного мкм.
Другая проблема заключается в количестве клеток, необходимых для создания полноценного легкого. Найти доноров на целую фабрику органов невозможно. United и не собирается этого делать. Вместо этого компания планирует выращивать нужные ткани из стволовых клеток.
Не стоит ожидать, что United выполнит свои обещания скоро. По прогнозам компании, полноценные искусственные органы появятся не раньше, чем через 12 лет. И тем не менее, это один из самых амбициозных проектов в индустрии.
Специалисты UCLA освоили недавно технологию 3D-печати комплексных биологических тканей, состоящих из нескольких материалов. В ближайшее время ученые надеются начать изготовление искусственной кожи для пересадки.
