Команда Джордана Миллера, доцента Школы инженерии Брауна (США), разработала технологию трехмерной биопечати, которая решает проблему мультиваскуляризации. Проще говоря, они научились создавать на 3D-принтере сложную, запутанную структуру мельчайших сосудов произвольного назначения. Это открывает пути к печати аналогов самых сложных и важных органов в теле человека.
Проблема мультиваскуляризации в том, что мало создать крупные сосуды и артерии – каждый орган помимо них содержит десятки и сотни своих собственных каналов для прокачки крови, лимфы и воздуха. Все они сгруппированы в малом объеме, нередко переплетены между собой, а кое-где и пересекаются. Это настоящий лабиринт, воссоздать который до недавнего времени считалось почти невозможным.
Миллер и его команда создали «аппарат стереолитографии для тканевой инженерии» или SLATE, исходные коды технологии оставлены открытыми. Это разновидность 3D-принтера, который работает с гидрогелем, способным застывать при облучении ультрафиолетом. Принтер создает объект в очень высоком разрешении, порядка 10-50 микрон, слой за слоем формируя сеть капилляров. В качестве теста был напечатан аналог искусственных легких, который оказался достаточно прочным, чтобы выдерживать расширение-сжатие при прокачке через него воздуха.
У напечатанной структуры стенки сосудов достаточно гибкие, но всегда сохраняют форму, чтобы крупные эритроциты могли проходить через них, не создавая пробок. Ученые могут варьировать многие параметры таких органов — например, чтобы напечатанный имплант компенсировал врожденные дефекты родного органа и улучшал его работу. А в будущем коллеги Миллера надеются, что им удастся напечатать рабочий орган целиком, не только для пересадок, но и в качестве образца для изучения рака, чтобы лучше понять, как тот захватывает различные части тела.