Ученые из США напечатали жизнеспособную хрящевую ткань. Справиться с этой задачей им помогло гибридное оборудование, состоящее из струйного принтера и электропрядильной машины.

Биопринтинг, или трехмерная печать живых тканей, является новым методом в медицине, который пока находится на ранних этапах развития. В основе этой технологии лежит послойное осаждение живых клеток из гидрогеля, который играет роль чернил в специализированных принтерах. Однако такие напечатанные конструкции, состоящие только из естественных биоматериалов, не слишком прочны.

Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк Форест нашли способ решить эту проблему, совместив для построения каркаса ткани живые клетки и синтетический полимер. Ранее для осуществления такого процесса была бы необходима дорогостоящая роботизированная система. Кроме того, полученный клеточный каркас не обладал бы достаточной гибкостью, что ограничивало бы его дальнейшее использование.

Выход оказался куда проще, чем можно было себе представить. Разработчики соединили в одном приборе струйный принтер и электропрядильную систему. С помощью этой весьма экономичной комбинации оборудования была получена жизнеспособная хрящевая ткань, которая обладает более высокой механической прочностью, чем натуральные материалы в чистом виде. При этом клетки, осажденные из традиционного гидрогеля, создают благоприятную среду для разрастания имплантированной ткани в организме пациента.

Исследователи продемонстрировали, что полученная хрящевая ткань способна сохранять свои функциональные свойства как в лабораторных условиях, так и в живом организме. Для этого каркасные хрящи имплантировали мышам. Ученые обнаружили, что после пребывания имплантатов в организме мыши на протяжении восьми недель образовывалась новая хрящевая ткань, причем ее структура и свойства ничем не отличались от обычного эластичного хряща. Таким образом, испытания показали, что новую технологию можно использовать для реальных пациентов.

Медики смогут создавать индивидуальные имплантаты для лечения, к примеру, поврежденных суставов, уверены разработчики. «Тщательный индивидуальный подбор материала для имплантата и необходимая механическая прочность позволят новой хрящевой ткани выдерживать большие нагрузки, которые приходятся на человеческие суставы при обычном и активном образе жизни», — отмечается в пресс-релизе Института физики (IOP)