Новые био-чернила для 3-D печати со стволовыми клетками
by Staff Writers
Bristol UK (SPX) Jun 28, 2016
 

Новые био-чернила содержащие стволовые клетки позволяют 3D-печать живых тканей, называемую био-печатью. Био-чернила состоят из двух разных компонентов: натуральный полимер добытый из водорослей, и жертвенный синтетический полимер используемый в медицине, оба компонента играют свою роль.

Синтетический полимер заставляет био-чернила изменяться из жидкого состояния в твёрдое при росте температуры, тогда как полимер из морских водорослей обеспечивает структурную поддержку при вводе питательных веществ.

Ведущий научный сотрудник доктор Адам Перриман, Школы Клеточной и Молекулярной Медицины,  сказал: "Разработка новых био-чернил была невероятно трудной. Вам необходим материал, который подходит для печати, достаточно прочный, чтобы удерживать свою форму при погружении в питательные вещества, а также безвредный для клеток. Нам удалось это сделать, но было совершено много проб и ошибок прежде, чем мы смогли получить окончательную формулу.

"Специальный состав био-чернил был выдавлен из модернизированного настольного 3D принтера как жидкость, которая трансформировалась в гель при температуре 37 ºC, что позволило строительство сложных живых 3D структур."

Команде удалось дифференцировать стволовые клетки в остеобласты – клетки, которые секретируют вещество костных (и хондроцитов) клеток, которые секретировали хрящевую матрицу и встроились в неё – при проектировании 3D печатных тканевых структур более пяти недель, в том числе полноразмерных трахеальных хрящевых колец.

Др. Перриман заметил: "Что действительно нас удивило, так это то, что когда питательные вещества клеток были введены, синтетический полимер был полностью вытолкнут из 3D структуры, оставив только стволовые клетки и натуральный полимер из морских водорослей. А это, в свою очередь, создало микроскопические поры в структуре, которые обеспечивают более эффективный доступ питательных веществ в стволовые клетки."

Открытия группы учёных, представленных на обложке Современные Материалы в Здравоохранении  (Advanced Healthcare Materials), могут привести к возможности печати сложных тканей, используя стволовые клетки самого пациента, для хирургической имплантации кости или хряща, что в свою очередь может быть использовано в операциях на коленях и тазобедренных суставах.