Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера
Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

Исследователи из Файнштейновского института медицинских исследований разработали технологию быстрого и недорого изготовления трахейного биопротеза с помощью 3D принтера, который они даже использовали для создания дешевого биореактора, ускоряющего клеточный рост.

Повреждения трахеи, которые могут вызываться различными травмами и опухолями, трудно поддаются лечению. Хирургия при лечении трахеи находит ограниченное применение (особенно у детей) из-за необходимости удаления значительных по размерам участков трахеи. Если будет удалено слишком много трахеи, то напряжения на концах соединенных хирургически участков будет слишком большим, что как результат может приводить к потенциально катастрофическим осложнениям.

Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера
Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

«Создание дыхательного горла — это неизведанная территория, — говорит Тодд Гольдштейн (Todd Goldstein), исследователь из Файнштейновского института. – Реконструированный участок должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать кашель, и чихание или нагрузки при повороте шеи, и достаточно гибким, чтобы шея пациента могла свободно двигаться».

Найденный способ решает проблему с помощью тканевой инженерии, при которой хрящ, выращивается из смеси клеток (хондроцитов), питательных веществ, обеспечивающих их рост, а также коллагена, необходимого для протекания всего процесса. Но это всего лишь общая схема, так как вырастить правильный по форме хрящ, подходящий для лечебных целей, несколько сложнее.

Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера
Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

Вот здесь и начинается использование 3D печати. Команда ученых использовала печатающее 3D устройство «MakerBot Replicator 2X Experimental 3D Printer» для создания опорной конструкции, которая затем была покрыта биологической смесью из коллагена и хондроцитов. Именно опорная конструкция из PLA-пластика и обеспечивала правильную структуру хрящевой ткани, выращиваемой из биологической смеси.

Ученые создавали для своих экспериментов множество прототипов опорных конструкций и осуществляли их проверку. При этом они получали значительную помощь от сотрудников компании «MakerBot Industries» в вопросах оптимизации графических файлов и самого принтера для обеспечения печати смесью пластического материала PLA и биоматериала. Сайт компании «MarkerBot Thingiverse» помог команде исследователей, представив подробную информацию об используемом 3D принтере и способе его модификации для обеспечения 3D печати с использованием отдельного экструдера для пластика PLA и отдельного для биоматериала.

Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера
Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

Доработка имеющегося 3D принтера позволила команде избежать покупки нового дорогого био-принтера, что снизило затраты на проект и сделало возможным его реализацию. Ученые обнаружили, что стандартная пластиковая нить марки «MakerBot PLA» оказалась вполне пригодной для использования при создании биопротезов, а нагретая головка экструдера способна стерилизовать материалы, используемые в процессе «строительства».

5 сантиметровый участок трахеи «печатался» менее двух часов, затем помещался в биореактор, в котором клетки находились при оптимальной температуре, позволяющей им равномерно расти.

Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера
Трахейные хрящи можно печатать с помощью 3D-принтера

Чтобы исключить покупку нового дорогого биореактора, Гольдштейн с коллегами также использовали 3D принтер фирмы «Makerbot»: они делали с его помощью различные необходимые детали и модифицировали имеющийся инкубатор для удовлетворения потребностей проекта.

Гольдштейн заявил, что результаты исследований являются обнадеживающими и что «клетки благополучно пережили 3D печать и смогли продолжить деление», а найденные технологические решения смогут изменить будущее хирургии трахеи.

Другие новости

Чем вы запиваете лекарства?

Как правило лекарства запивают водой. Казалось бы просто, Однако, не все это простое правило соблюдают. Почему бы не запить горькую таблетку чаем? или  свежевыжатым...

Вакцина «ЭпиВакКорона» включена в рекомендации Минздрава по профилактике COVID-19

Минздравом России утверждены обновленные Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». Девятая версия документа содержит ряд важных изменений, в том...

«Яндекс» и Google LLC распространяли ненадлежащую рекламу БАДа

Компании распространяли рекламу БАДа, содержащего запрещенный к изготовлению и распространению компонент К такому выводу Комиссии ФАС России пришли по итогам рассмотрения дел в отношении двух...

Свежие публикации

Чем вы запиваете лекарства?

Как правило лекарства запивают водой. Казалось бы просто, Однако, не все это простое правило соблюдают. Почему бы не запить горькую таблетку чаем? или  свежевыжатым...

Вакцина «ЭпиВакКорона» включена в рекомендации Минздрава по профилактике COVID-19

Минздравом России утверждены обновленные Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». Девятая версия документа содержит ряд важных изменений, в том...

«Яндекс» и Google LLC распространяли ненадлежащую рекламу БАДа

Компании распространяли рекламу БАДа, содержащего запрещенный к изготовлению и распространению компонент К такому выводу Комиссии ФАС России пришли по итогам рассмотрения дел в отношении двух...

Стратегия иммунопрофилактики инфекционных болезней до 2035 года утверждена правительством

Правительство утвердило Стратегию иммунопрофилактики инфекционных болезней до 2035 года (далее - Стратегия). Стратегия ориентирована на иммунопрофилактику ряда инфекций, уже включенных в Национальный календарь профилактических...

Фармстандарт получил исключительную лицензию от компании Gilead Sciences

Gilead Sciences предоставила компании Фармстандарт исключительную лицензию на производство препаратов для лечения гепатита С и ВИЧ в России. Препараты Совальди®(софосбувир), Эпклюза® (велпатасвир + софосбувир)...