НОВОЕ УСТРОЙСТВО СПОСОБНО ДЕЛАТЬ ЦЕЛЫЕ ОРГАНЫ ИЗ МИКРОТКАНЕЙ

На протяжении многих лет ученые пытались придумать новый способ изготовления тканей и органов из сырых клеточных материалов. Недавно произошел прорыв в этом направлении с помощью 3D печатных технологий, однако 3D печать биотканей имеет свои недостатки. Она способна печатать только тонкие листы живой ткани, без васкуляризации и не способна формировать много слоев ткани. С внедрением 3D печати, технологические возможности увеличиваются с каждым годом, но все равно они не дотягивают до выполнения основной задачи – создание целых органов.

Ученые из Брауновского университета разработали устройство Bio-Pick, Place and Perfuse – BioP3. Главный разработчик, Джеффри Морган и его команда новаторов изобрели BioP3 как миниатюрный завод по созданию органов, способный накладывать микроткани, что являются структурными единицами функциональных тканей. Инновация не заканчивается на этом этапе, потому что команда считает, что их устройство имеет потенциал собирать целые органы.

Морган уверен, что “по сравнению с 3D печатью, которая выдает незначительное количество клеток, наш подход есть намного быстрее из-за заранее собранных структурных единиц с функциональными формами и благодаря тому, что количество клеток в тысячу раз больше на единицу”.

Команда показала, что BioP3 можно легко собрать с дешевых запчастей с любого хозяйственного магазина, и это Вам обойдётся всего в $200. Основные части устройства состоят из прозрачной пластмассовой коробки с двумя разделами, один – для хранения микротканей, а другой – для монтажа и складывания структурных единиц. Насадка с проницаемым мембранным наконечником, следовательно, используется оператором для ручного вакуумного присасывания для того, чтобы переместить микроткани без повреждения на рабочую платформу. Система трубочек доставляет постоянный поток жидкости, перфузируя питательные вещества и выводя шлаки, заменяя сосудистую систему. Собранные микроткани со временем прирастают друг к другу, формируя единую биологическую структуру.

“Мы только начинаем понимать, какие живые ткани и органы мы сможем формировать и как можно разрабатывать васкулярные сети в пределах этих структур”, – сказал Морган.

Команда выполнила несколько пробных проектов, включая структуру из 16 колец и 4 медовых сот. Хотя эти достижения нельзя сравнивать с созданием целого органа, команда считает, что после автоматизации процесса накладывания в будущем, можно собрать и целый орган. На сегодняшний день, команда сделала структуры с различными типами клеток: клетки гепатомы Н35, клетки опухоли яичника KGN и клетки рака молочной железы MCF-7.

Поскольку новизна такого подхода беспрецедентна, команда получила грант от Национального научного фонда (National Science Foundation – NSF) на $1,4 млн. Грант будет использован для автоматизации процесса накладывания для ускорения продукции.

По данным статистики, более 100,000 человек в США стоят в очереди на пересадку органа, большая часть из которых может не дожить до дня пересадки. Если это новое устройство сможет создавать органы из сырого материала, жизни многих людей, нуждающихся в пересадке можно спасти.

http://vimeo.com/114170299