Жуткий, но невероятный мир 3D-печатных частей тела

Одна из больших надежд на 3D-печать состоит в том, что, помимо печати голов Йоды или полдника, мы сможем воссоздать органы, конечности и другие жизненно важные человеческие части, потерянные в результате болезни или несчастного случая.

Протезы с 3D-печатью создали много душераздирающих историй о возвращении или создании функции для пациентов. Но доступность и открытость 3D-печати позволили донести свои достижения до многих людей при небольших затратах.

Однако 3D-биопечать - это другое дело. Это жуткая, но волшебная перспектива, что когда-нибудь мы сможем распечатать замещающие сердца и другие жизненно важные органы. Хотя эта реальность далека, она уже не настолько далека, что кажется научно-фантастической. Существуют реальные научные достижения, достигнутые с помощью устройств, которые печатают кости, кожу, хрящи, нервные клетки и даже целые органы.

Эти проекты и их создателей иногда осуждают за их подобную Франкенштейну природу, но потенциал рождать живые части тела с помощью технологий - это скорее сон, чем кошмар. Проверьте слайд-шоу для некоторых последних достижений.

• 1 нервные клетки

  Одной из основных проблем 3D-биопечати является деликатность и сложность нервных клеток. Лаборатория наномедицины и наноэлектроники Мичиганского технологического университета начинает свою работу по восстановлению нервов. В настоящее время команда изучает, могут ли нанокристаллы целлюлозы стать пригодными для использования био-чернилами.

• 2 Щитовидная железа

  Ученые из 3D Bioprinting Solutions в России 3D напечатали всю щитовидную железу, которую они собираются пересадить мыши для тестирования. Щитовидная железа была создана стволовыми клетками из жировых клеток, которые затем были смешаны с гидрогелем. Исследователи представили свои результаты на Международном конгрессе биопечати в Сингапуре в этом месяце.

• 3 Сердце

  Институт регенеративной медицины Уэйк Форест отвечает за очередной прорыв в 3D-печати. Недавно он обнаружил, что он создал «органоид» бьющегося сердца, сеть сердечных клеток, созданных из клеток кожи, которые были перепрограммированы и затем слиты вместе с 3D-печатью.



4 кости

Наиболее фундаментальные части тела, кости не так легко заменить, как может показаться. Костные трансплантаты могут быть отклонены телом, а металлы, полимеры и керамика создают свои собственные осложнения. Используя процесс, называемый CT-Bone, врачи в Европе теперь могут 3D-печать основы фосфата кальция, строительного блока кости, до точных размеров, необходимых. В течение нескольких месяцев пациент отрастает кость от этой основы. CT-Bone - это работа Xilloc и Next 21, и ее можно использовать в областях, не имеющих веса, таких как череп.



5 носов и ушей

Несмотря на то, что фильмы могут сказать вам, вы не можете воссоздать целого человека из его носа. Но вы можете вырастить новый нос или ухо с помощью 3D-печати. В ETH Zürich's Cartilage Engineering and Reggenration создается хрящ для носа и ушей посредством смеси биополимеров и живых клеток хряща. Их помещают в восемь шприцов и вставляют в 3D-принтер, который за 16 минут создает новый нос или ухо. Как только это помещено в пациента, хрящ будет расти вокруг имплантата. Одним из преимуществ 3D-печати является то, что замена может быть сделана в соответствии с оригиналом. А поскольку хрящ создается из собственных клеток пациента, вероятность отторжения низкая. В этом году команда проверит хрящ на животных, а затем перейдет к клиническим испытаниям на людях.



6 кожи

Потеря кожи из-за ожога или раны глубоко болезненна и уродлива. Замена кожи означает удаление ее из другой части тела пациента, что может вызвать дополнительные осложнения, не говоря уже о том, что имеется ограниченное количество доступной кожи. В Институте регенеративной медицины Уэйк Фореста исследователи работают над процессом 3D-печати клеток кожи непосредственно на ожогах и ранах. Используя 3D-принтер, кожа может быть сделана так, чтобы соответствовать необходимой глубине и размеру.

Помимо медицинского применения, косметическая компания L'Oreal заключила контракт с Organovo на исследование 3D-печати кожи для тестирования ее продуктов.