Впервые испытан 3D-принтер, ускоряющий восстановление мышц

Новый биопринтер позволяет хирургам размещать каркасы, поддерживающие рост клеток и тканей, непосредственно в местах повреждения скелетных мышц.

Новый биопринтер позволяет хирургам размещать каркасы, поддерживающие рост клеток и тканей, непосредственно в местах повреждения скелетных мышц.
Иллюстрация University of Connecticut.

Скелетные мышцы – уникальные структуры человеческого организма. К сожалению, их очень непросто восстановить, скажем, после несчастного случая или болезни.

Реконструктивная хирургия возлагает большие надежды на развитие технологии 3D-печати. По задумке специалистов, пациенту с потерей мышечной массы необходимо нанести специфический материал непосредственно в место дефекта. Это должны быть своего рода строительные леса – биоскаффолды, имитирующие скелетные мышцы (в том числе своей волокнистой микроструктурой) и ускоряющие регенерацию тканей.

Такие структуры ранее были созданы in vitro, то есть в пробирке. Но методика ещё ни разу не была опробована даже на животных.

Прорыв в этой области совершили исследователи из США и Германии. Они создали портативный (ручной) принтер, позволяющий размещать фибриллярные каркасы, напоминающие мышечные волокна и поддерживающие рост клеток и тканей, непосредственно в местах повреждений.

"Чернилами" для нового устройства служит биосовместимый гидрогель на основе желатина. Он наносится на участок, где есть дефект, и под действием ультрафиолета затвердевает, прилегая к окружающей ткани. Получаются "строительные леса", имитирующие мышечные волокна.

Впоследствии клетки близлежащих тканей заполняют эту матрицу – растут и размножаются, формируя новую мышечную ткань.

Важно отметить, что пациентам не потребуются швы, как при обычной операции.

Новый принтер был испытан на мышах с повреждениями большого объёма мышечной массы. Тесты показали, что биоскаффолды прекрасно соединяются с окружающими тканями и способствуют гипертрофии скелетных мышц (то есть увеличению их объёма).

Подробное описание этой разработки содержится в статье, опубликованной в журнале ACS Applied Bio Materials.

Кстати, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о технологиях печати новой кожи, хрящей и даже целых органов.