Многорукие биопринтеры «соткут» целые органы
Вы можете связать пару носков, а вот роботы когда-нибудь свяжут вам пару почек. Многорукие биопринтеры учатся координировать работу своих конечностей, чтобы «ткать» различные типы тканей и наладить поточное производство органов, хрящей и мышц. Биоинженер Ибрагим Озболат (Ibrahim Ozbolat) и его группа из Университета Айовы успешно напечатали два типа тканей на 3D-принтере с двумя манипуляторами.
До последнего времени для биопечати требовалось наложение слоя клеток (кожи, печени и т.п.) на каркас, который после создания органа растворяется. Однако каркасный метод не годится для печати трехмерных аналогов мышц и хрящей, включающих прочный, жилистый клеточный материал, а также отдельные клетки иного типа.
Поэтому группа Озболата установила на 3D-принтер две роботизированных руки, чтобы тот смог одновременно печатать волокна и клетки. Один манипулятор оснастили выпускным отверстием, для создания многослойных структур с волокнами из альгината натрия. Второй заполнял пространство между волокнами клетками, вырастающими в хрящи.
В результате получилась ткань толщиной в 20 слоев, из волокон и живых клеток, которой для роста не требуется каркас.
«Можно добавить и третью, и четвертую руку, как на роботизированном сборочном конвейере. Каждый манипулятор будет наносить различные компоненты живой ткани – кровеносные сосуды, соединительную ткань и т.д.», - говорит Озболат.
По мнению Шейлы МакНил (Sheila MacNeil), биоинженера из Центра биоматериалов и инжиниринга тканей при Шеффилдском университете (Великобритания), идея эта интересная, но прочность тканей вызывает большие сомнения. «От волокон ждешь механической прочности – а у альгинатных гелей она не должна быть очень высока. Однако система Озболата может найти применение в фармацевтике: множество одинаковых клеток в однородной структуре поможет проверить реакции на разные дозы и комбинации лекарств».
Изобретение представлено в журнале Robotics and Computer Integrated Manufacturing.
По материалам New Scientist.
Артём Космарский nauka21vek.ru