3D-печать, Высокие технологии, Органы, Офтальмология, Повреждение роговицы, Трансплантация
Основная сложность заключалась в необходимости воссоздать тонкую коллагеновую структуру органа без потери прозрачности. Для этого корейские ученые использовали силу поверхностного натяжения. Регенерация роговицы без потери прозрачности невозможна, и из всех органов и тканей человека ее пересаживают наиболее часто. По этой же причине биоматериал для трансплантации удается получить только посмертно. Нехватка донорских роговиц остро ощущается во всех странах мира.
В связи с этим в последнее время все чаще используется так называемая искусственная роговица, синтезированная из рекомбинантного коллагена или различных синтетических полимеров. Главным недостатком такой роговицы является сниженная прозрачность по сравнению с естественной человеческой тканью. Корейским ученым удалось избавиться от этого недостатка, распечатав роговицу на 3D-принтере с использованием нативных структур глаза. Результаты своей работы они опубликовали в последнем номере журнала Biofabrication.
Существенную роль в поддержании прозрачности роговицы играет ее решетчатая структура, и сложность ее воспроизведения затрудняла создание полноценной искусственной роговицы. Корейским ученым удалось решить эту проблему: при выходе «чернил» из принтера на поверхности возникало напряжение сдвига, регулируя которое, авторы создавали сходную с естественной укладку коллагеновых фибрилл. В качестве «чернил для печати» авторы использовали межклеточное вещество самой роговицы и стволовые клетки.
Еще одним преимуществом использования трехмерной печати при создании искусственной роговицы является возможность индивидуального подбора размера и формы роговицы для каждого пациента. Осуществляется это за счет сканирования глаза и последующей обработки информации компьютером, передающим команду на 3D-принтер.
Авторы исследования сообщают о хорошей жизнеспособности напечатанной роговицы. Так, непосредственно после печати жизнеспособным оказывалось более 90% синтезированной ткани, а на седьмой день – 83%.
Учитывая относительную простоту, высокую скорость печати и высокую прозрачность вновь созданной роговицы, ожидается, что описанная технология сможет найти широкое применение в реальной клинической практике.
Источник: