Общ

Лекарите най-накрая могат да отпечатат 3D тъкани, връзки и сухожилия


Асистентът по биомедицинско инженерство Роби Боулс ръководи изследователския екип по този новаторски проект за 3D печат. Университет в Юта

Актуализациите на технологията за 3D печат позволиха на медицинските изследователи да отпечатат нещо, което рядко се опитва - печат на връзки и сухожилия.

Иновацията идва от биомедицински инженери от университета в Юта. Новият процес може да даде на пациентите с тежко увредени сухожилия, връзки или скъсани дискове по-бързо време за възстановяване или изцяло нови, имплантирани тъкани.

Изследователите публикуваха резултатите си в скорошно издание на Списание за тъканно инженерство, част В: Методи.

Този процес отне на екипа на Юта две години за проучване и развитие. Инженерите взеха стволови клетки от телесната мазнина на пациента и ги отпечатаха върху слой хидрогел. Този хидрогел улеснява растежа на клетките in vitro в култура, образувайки или връзка или сухожилие в процеса. След това тази нова тъкан се имплантира в нараненото или засегнатото място.

Създаване на сложно решение за сложни части на тялото

Успешното отпечатване на съединителна тъкан е избегнало повечето биомедицински инженери. Връзките и сухожилията имат разнообразни клетки с различни модели поради близостта им както до костите, така и до мускулите.

„Това ще позволи на пациентите да получават заместващи тъкани без допълнителни операции и без да се налага да събират тъкани от други места, което има собствен източник на проблеми“, каза асистентът по биомедицинско инженерство от Университета в Юта Роби Боулс. Боулс е съавтор на статията заедно с бившия студент по магистър по биомедицинско инженерство Дейвид Еде.

Този нов процес дава на изследователите по-голям контрол върху формирането на връзките, повече от други биомедицински разработени 3D отпечатани части.

„Това е техника по много контролиран начин за създаване на модел и организации от клетки, които не сте могли да създадете с предишни технологии“, каза Боулс за процеса на печат. "Позволява ни много конкретно да поставяме клетките там, където ги искаме."

За да постигне това ниво на контрол и специфичност, екипът си партнира с базираната в Юта компания, наречена Carterra, Inc., за да персонализира решение. Carterra помогна на изследователите да създадат специална печатаща глава, която беше прикрепена към 3D принтер, който обикновено се използва за отпечатване на антитела, използвани в онкологията.

Печат на решения за сложни наранявания

Сълзите на връзките и спуканите дискове не са само болезнени наранявания; трудно се лекуват. Заменяемите тъкани за нуждаещите се често се събират от други места по тялото на пациента или от труп. Трупните връзки обаче имат по-голям риск да бъдат отхвърлени от околните тъкани или да бъдат некачествени и неефективни.

Гръбначните дискове имат костни интерфейси, които трябва да бъдат пресъздадени, за да успеят в ситуация на трансплантация. И всичко, което се отпечатва 3D, ще трябва да дублира сложната структура на човешките връзки.

Изследователите от Юта са уверени, че техният персонализиран принтер може да намали усложненията, свързани с трансплантацията, и да ускори лечебния процес на пациента.

Към момента на това писане изследователите съобщават, че най-голямото приложение би било за лечение на връзки, сухожилия и увредени гръбначни дискове. Въпреки това, Боулс призна в изявление за пресата, че "то буквално може да се използва за всякакъв вид тъканно инженерство".

Следващата стъпка на екипа е да приложи този иновативен процес на 3D печат върху цели органи - нещо, което те искат да изпробват от години. Те също се интересуват от прилагането на персонализираната печатаща глава към други 3D принтери, за да видят как варира производителността.


Гледай видеото: Soon Well Cure Diseases With a Cell, Not a Pill. Siddhartha Mukherjee. TED Talks (Юли 2021).