Ученые выяснили, что обычный пищевой краситель, который получают из черники, может помочь сыграть ключевую роль в трехмерной печати геометрически сложных биологических тканей, например сосудов и легочных альвеол.

Авторы статьи, опубликованной в журнале Science, напечатали из гидрогеля сложные структуры и убедились в экспериментах с трансплантацией, что живые клетки могут жить в них.

Разработчикам, занимающимся 3D-печатью искусственных тканей и органов, приходится решать проблему изготовления аналогов кровеносных сосудов и дыхательных путей. Чрезвычайно сложная трехмерная сеть сосудов оплетает, например, альвеолы в легких — большая поверхность необходима, чтобы повысить скорость и эффективность газообмена, насыщения крови кислородом.

Сложно устроенные клапаны и мембраны присутствуют и в самих сосудах, например, в венах, где они препятствуют обратному току крови. Запутанные трехмерные структуры почти невозможно напечатать обычным методом послойной 3D-печати.

Чтобы решить эту задачу был разработан метод стереолитографии. В этом случае в специальную емкость наливается светочувствительное сырье. Узкий луч ультрафиолетового излучения проходит по поверхности жидкости и заставляет ее застывать в нужных местах, после чего печатаемое изделие немного погружается в жидкость и процесс повторяется. Эта технология позволяет печатать (то есть переводить в твердую фазу) большие площади и печатать миллионы вокселей (трехмерный аналог пикселя) за один шаг.