Печатаем кости прямо в человеческом теле

3D-печать в медицине прошла долгий путь, особенно в производстве органов. То, что когда-то казалось научной фантастикой, стало реальностью, и отрасль здравоохранения от этого выиграла.

Но как насчет 3D-печати костей? Еще в 2016 году мы сообщали о работе некоторых исследователей из Северо-Западного университета, штат Иллинойс, которые напечатали на 3D-принтере материал для строительных лесов, в котором гидроксиапатит, минерал, обнаруженный в кости, сочетается с поликапролактоном, биосовместимым полимером.

Конечным результатом была замена кости, которую организм не отвергал. Однако с тех пор мы мало слышали о 3D-печатных костях. Теперь команда из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Сиднее, Австралия, разработала керамические чернила, которые можно печатать на 3D-принтере с живыми клетками и без опасных химикатов, часто связанных с этим процессом.

Исследователи даже утверждают, что это может позволит печатать кости прямо в человеческом теле. «В отличие от предыдущих материалов, наша технология предлагает способ печати конструкций in situ, имитирующих структуру и химический состав кости», - сказал соавтор исследования Иман Рухани, биоинженер из школы химии UNSW.

В настоящее время наиболее распространенным методом восстановления костей является аутотрансплантация костной ткани. Однако эти трансплантаты подвержены высокому уровню инфицирования и просто не работают, если необходимый костный материал слишком велик.

Поэтому исследователи UNSW придумали чернила, которые можно было бы напечатать на 3D-принтере в водной среде, имитирующей человеческое тело. Их чернила принимают форму пасты при комнатной температуре, но после помещения в желатиновую ванну они затвердевают, образуя нанокристаллическую матрицу, аналогичную структуре настоящей костной ткани.

В настоящее время команда пытается напечатать большие структуры и провести испытания на животных, чтобы увидеть, насколько эффективны их костные части, напечатанные на 3D-принтере. Исследование опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.

СПРАВКА MASHNEWS:

Сегодня активно развивается технология 3D-биопринтинга. Первый патент, относящийся к этой технологии, был получен в США в 2006 году. Одна из самых зрелищных демонстраций технологии 3D-биопечати прошла в 2011 году, когда на конференции TED-2011 специальный 3D-принтер напечатал макет человеческой почки прямо во время выступления американского хирурга и биоинженера Энтони Аталы.