Разработана новая технология 3D-печати живых тканей с помощью света

AdvMater: 3D-печать светом адаптировали к биомедицинским применениям
Уже есть работоспособный принтер, хотя он пока не может напечатать целый орган.
Ladanifer/Shutterstock/FOTODOM

Ксолография — это новая технология световой печати, которая уже применяется для создания стоматологических изделий и производства в космосе. В Техническом университете Эйндховена в Нидерландах (TU/e) эту технологию адаптировали для 3D-печати живых клеток. Исследование, результаты которого увидели свет в журнале Advanced Materials, открывает путь к печати на 3D-принтере почек и мышечной ткани.

«К сожалению, пока это только перспективы, и не более того. На данном этапе мы рассматриваем эту технологию скорее как пространство для экспериментов», — признается биоинженер Мигель Диас Кастильо.

Тем не менее, принтер уже есть, и он вполне работоспособен. Это ярко-оранжевое устройство размером с большой чемодан, битком набитое высокими технологиями.

Фото: Bart van Overbeeke/Eindhoven University of Technology
Первый 3D-принтер, печатающий живую ткань с помощью света

«Сейчас принтер способен создавать более физиологически релевантные 3D-среды для культивирования клеток, а в долгосрочной перспективе он может сделать 3D-печать органов реальностью», — показывает Кастильо.

Печать ткани светом

В центре устройства — крошечная кювета с жидкостью, которая превращается в твердое тело, словно по волшебству. Но вместо волшебной палочки Лена Штёкер из новой группы Диаса Кастильо по инженерии биоматериалов  использует лучи света.

«Впервые я столкнулась с 3D-печатью, когда работала ассистентом во время учебы по специальности «механическая инженерия и бизнес-администрирование». Мы использовали 3D-печать в основном для прототипирования и изготовления инструментов для мелкосерийного производства, и меня поразила возможность технологии воплощать любые (почти) идеи. Мне всегда нравилось решать научные задачи, связанные с технологиями, но иногда не хватало личной «высокой цели», которую я нашла в биомедицинских приложениях с их четкой задачей улучшения здоровья», — рассказывает исследовательница.

Биомедицинские вызовы

«Вокруг 3D-печати для биомедицинской инженерии был большой ажиотаж, но технологии не оправдали высоких ожиданий, — продолжает Штёкер. — Моя мечта — сделать ксолографию технологией, которая действительно сможет создавать модели тканей и органов для изучения заболеваний и разработки лекарств».

Технология из области дизайна

Ксолография — это революционное сочетание инженерии, физики и химии. Она использует силу световых лучей с разной длиной волны внутри светочувствительной жидкости. В точке их пересечения биополимеры почти мгновенно застывают, образуя предмет заданной формы.

Технологию разработал немецкий стартап четыре года назад, и уже тогда его создатели предполагали перспективу ее применения в медицине. Сегодня исследователи TU/e сделали эту мечту на шаг ближе к воплощению.