Австралийские учёные разработали необычную ручку, которая даст медикам возможность создавать новые костные ткани. Когда кости повреждаются в результате несчастных случаев или ампутаций, ткань внутри них, как правило, так же повреждена, что затрудняет использование даже новейших, полностью функционирующих имплантатов.

Для решения этой проблемы команда исследователей из австралийского университета Уоллонгонга (University of Wollongong) создала портативный 3D-принтер, получивший название BioPen.

Устройство «вписывает» слои клеток ткани в повреждённую кость и даже позволяет им соединиться с существующими нервами и мышцами. Это означает, что хирурги смогут проектировать индивидуальные имплантаты прямо во время операции, а не ждать несколько недель прежде, чем необходимая ткань образуется.

Технология BioPen может дополнительно сократить время восстановления и увеличить шансы хирургии на успех, ведь новые клетки разрабатываются в сочетании с уже существующей тканью пациента, что минимизирует риск отторжения. Устройство также может быть использовано в дуэте с лекарственными средствами для повышения регенерации и восстановления повреждённых участков.

Рис. 1. Внутри BioPen клетки смешиваются с экстрактом водорослей, а затем заполняют пробелы в повреждённых костях.

BioPen работает подобно 3D-принтеру, выстраивая слой клеток и альгината (экстракта водорослей) до покрытия их защитным гелем. Два материала смешиваются в наконечнике BioPen, и затем хирурги могут заполнить им повреждённые участки кости. После нанесения на кость, смесь подсушивается ультрафиолетом. Затем медик наносит ещё несколько слоёв клеток, которые в итоге становятся «строительным фундаментом» для новой кости.

После того, как клетки попадают в место нанесения, они начинают размножаться и дифференцироваться в нервные, мышечные или костные клетки, и в конечном итоге превращаются из отдельных клеток в процветающие клеточные сообщества в виде функционирующей ткани.

В данный момент специалисты работают над оптимизацией клеточного материала для клинических испытаний новой методики, которые намечены на 2014 год.

По словам исследователей, BioPen сможет дать хирургам лучший контроль над материалом и в то же время уменьшить время нахождения пациента в хирургическом отделении больницы. Живые клетки и факторы их роста будут попадать непосредственно к месту повреждения, ускоряя регенерацию функциональной кости и хряща.