С помощью 3D-принтера исследователи напечатали органы из целлюлозы с искусственными кровеносными сосудами, чтобы наполнить их клетками, сообщается в пресс-релизе Американского химического общества.

Результаты эксперимента описаны в статье, опубликованной в журнале ACS Nano Letters.

Задолго до того, как ученые опробуют новые лекарства на животных или людях, они изучают влияние веществ на клетки, растущие в чашках Петри. Однако двумерный слой клеток является плохой заменой гораздо более сложной трехмерной структуры тканей в органах. Трехмерная архитектура органа обеспечивает биологическую, структурную и механическую поддержку клеток, которая влияет на их рост и реагирует на внешние раздражители, такие как лекарства.

Ю Шрайк Чжан (Yu Shrike Zhang) и его коллеги хотели выяснить, могут ли они объединить 3D-печать и бактериальную целлюлозу, чтобы создать основу для искусственных органов, которые они затем могли бы наполнить клетками. Целлюлоза – полисахарид, который производят растения, водоросли и некоторые бактерии, – является недорогим материалом, из которого делают бумагу.

Чтобы создать модель опухоли молочной железы, исследователи напечатали на 3D-принтере вазелин-парафиновые чернила в гидрогель из бактериальной целлюлозы. Затем они высушили гидрогель на воздухе, чтобы он стал пористым и похожим на бумагу. Когда ученые нагревали чернила, материал размягчался и им можно было легко манипулировать: чернила оставляли после себя полые микроканалы.

Команда смочила бумажный «орган» и добавила эндотелиальные клетки – тип клеток, которые выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, – к микроканалам, а затем – клетки рака молочной железы к остальной части структуры.

Исследователи утверждают, что высушенные бумажные органы могут храниться в течение долгого времени, а затем его можно восстановить, чтобы получить недорогую модель ткани, которую можно использовать для тестирования лекарств и для методов персонализированной медицины.