Ученые научились делать искусственные кровеносные сосуды на 3D-принтере

Исследователи из института Фраунгофера (Германия) работают над созданием нового типа трехмерного принтера, с помощью которого можно производить искусственные ткани с искусственными сосудами внутри. Это позволит трехмерному принтеру BioRap создавать не только части и фрагменты тканей, но и изготавливать довольно сложные искусственные органы, которые будут способны заменить органы живых организмов.

Технология создания искусственных тканей существует уже относительно давно, но в большинстве случаев полученный материал оказывается неспособным просуществовать продолжительное время, поскольку в них не было капиллярной системы. Технология трехмерной печати просто не могла создать такие маленькие элементы сложной формы, как сосуды, а значит полученные искусственные ткани не снабжались питательными и другими жизненно важными веществами.

Но микроструктуру капиллярных сосудов удалось создать, комбинируя технологию трехмерной печати с процессом мультифотонной полимеризации (multiphoton polymerization). Таким образом можно получить сложные элементы тканей из упругих материалов.

На исходный материал воздействуют короткими, но мощными импульсами лазерного света. Эти импульсы фокусируются в очень малом объеме и оказывают определенной воздействие на молекулы материала: между отдельными молекулами образуются дополнительные химические связи. Этот процесс называется фотополимеризация. После нее материал становится плотным и упругим.

Для успешного вживления искусственных тканей в живой организм, в состав материала добавляются модифицированные молекулы биологического происхождения, а также активные биохимические препараты, такие как гепарин (heparin) и связывающие пептиды. Подобный материал послужил основой для «чернил» трехмерного принтера, состоящих из смеси синтетических полимеров, биомолекул и белков естественного происхождения.

Создание подобной технологии, безусловно, продвинет ученых в деле изготовления искусственных тканей. И если первые образцы от такого принтера не будут способны полностью заменить человеческие органы, то испытания на животных с их помощью проводить будет можно.