Предложен новый способ 3D-печати сосудов

В тканевой инженерии васкуляризация остается одной из самых сложных технических проблем. Развитая сеть кровеносных сосудов обеспечивает транспорт питательных веществ, выведение продуктов метаболизма, и в конечном счете, жизнеспособность любой ткани. В то время, как выращивание искусственных тканей достигло значительных успехов, прогресс замедляется именно на этапе создания кровеносной системы. Группа ученых под руководством Али Хадемхоссейни (Ali Khademhosseini, PhD) из бостонского Brigham and Women’s Hospital разработала метод васкуляризации на основе комбинированной технологии 3D-печати и новых биоматериалов.

В ходе создания кровеносных сосудов на первом этапе происходит печать агарозной основы. Далее эта основа покрывается гидрогелем из желатино-подобной субстанции. После этого агарозные нити физически вынимаются с образованием каналов, которые в будущем станут кровеносными сосудами. Ученые опробовали различные варианты гидрогеля, варьируя концентрации метакрилированного желатина (GelMA), полиэтиленгликоль колактидакрилата (SPELA), полиэтиленгликоль диметакрилата (PEGDMA) и полиэтиленгликоль диакрилата (PEGDA) и смогли добиться полной функциональности с GelMA. В частности, желатиновый гидрогель, населенный клетками, смог поддерживать транспорт необходимых веществ, жизнеспособность клеток и их дифференцировку. При этом в сосудистых каналах сформировался полноценный монослой эндотелия.

Возможность вытягивания желатиновых нитей является преимуществом данного метода создания сосудов, потому что не требует растворения основы и вытекающих негативных воздействий на ткань. На основе таких тканей можно будет разрабатывать материалы для трансплантаций, а также для лабораторных испытаний новых лекарств. Биопринтинг развивается очень быстро, с помощью трехмерной печати ученые в разных странах испытывают методы выращивания тканей хряща, кости, мышц и кожи, и если научиться выращивать кровеносные сосуды, индустрия сможет сделать могучий рывок вперед.