Исследователи из Массачусетского университета (США) изучили возможности по использованию различных природных материалов для создания искусственных органов, пригодных для трансплантации. При 3D-печати живого органа сначала создаётся несущая структура, или матрица, на которой потом могут расти собственные живые клетки пациента. Сейчас эту несущую структуру печатают на 3D-принтерах с нуля из редких и дорогостоящих компонентов. Вместо этого американские учёные предлагают использовать материалы, встречающиеся в природе. Об этом сообщает журнал Trends in Biotechnology.
Исследователи заявляют, что высокая цена материалов, из которых делается каркас органа для трансплантации, а также достаточно длительное время, необходимое для 3D-печати такого каркаса, иногда заставляют врачей отказываться от операции.
Для ускорения и удешевления процесса учёные решили обратиться к природным материалам, строение которых хорошо подходит для этой задачи. Так, исследователи из Вустерского политехнического института (США) обнаружили, что структура прожилок на листе шпината очень напоминает структуру сосудов человеческого сердца. Удалив из листьев клетки шпината, они получили каркас, или матрицу для выращивания сердечной ткани.
Учёные также экспериментировали с другими природными материалами. Выяснилось, что некоторые из них обладают дополнительными полезными свойствами. Так, матрица, сделанная из тофу (соевого белка), облегчает заживление ран, а включение в состав несущей основы искусственного органа порошка из яичной скорлупы ускоряет восстановление костей и нервов, так как в яичной скорлупе содержится много кальция.
«Некоторые новые методы тканевой инженерии могут быть весьма дорогостоящими, другие требуют долгой и тщательной оптимизации для создания трёхмерных основ для имплантатов. Мы обращаемся к природе в поисках уже существующих материалов и пытаемся узнать, как они могут быть применены в регенерации тканей. Главным образом мы стремимся упростить процесс и использовать легкодоступные материалы, которые были бы совместимы с тканью», — говорит главный автор работы доктор Гулден Камчи-Унал.
Исследователи также указывают на экологичность нового метода. Впрочем, учёные отмечают, что все их эксперименты пока проводились только в лабораторных условиях, а попытки испытать новые технологии на животных и человеке потребуют разработки необходимых регламентов и протоколов, а также тщательной проверки на безопасность и биосовместимость большого количества веществ.