Это новое достижение ученых позволяет печатать на 3D-принтере настоящие кости из живых клеток человека. Впервые эта фантастическая процедура была выполнена при комнатной температуре.
Команда ученых из Австралии создала специальный печатный гель (биологические чернила), который содержит живые костные клетки отдельно взятого пациента в фосфатно-кальциевом растворе. Он нужен для формирования и поддержания целостности костей.
Уникальная биологическая печать
Гель попадает с помощью 3D-принтера непосредственно в костную полость пациента. Это отличная новость, поскольку ранее хирурги должны были удалять кусок кости из другого места. Материал становится твердым за несколько минут после контакта с биологическими жидкостями. Он превращается в самосцепляющиеся костные нанокристаллы.
Процесс 3D-печати структур, которые могут заменять кости, не нов. Но способ, предложенный представителями университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, позволяет впервые осуществлять этот процесс при температуре от 15 до 25 градусов.
Ученые создают кости прямо в кабинете
Это открытие означает то, что кости можно создавать непосредственно в медицинском помещении, используя живые клетки конкретного пациента.
Доктор Иман Рухани из Школы химических наук и инженерии рассказал: «Это инновационная технология, дающая возможность получать структуры, очень похожие на костную ткань. Метод можно использовать в клинических целях, если существует высокая потребность в восстановлении области повреждений костей, например, при травмах, онкологии или при удалении крупного фрагмента ткани».
Раньше, если пациенту требовался кусок кости, врачи должны были брать его из другого места на теле.
3D-печать была доступна только при посещении лаборатории для изготовления конструкций с использованием печей с высокой температурой и ядовитых химикатов.
Аналогов нет
Доцент Кристофер Килиан, соавтор этой прорывной технологии, сказал: «В результате образуется материал, который затем поступает в клинические условия или в лабораторию, где его тщательно очищают, а затем непосредственно в него подсаживают живые клетки. Отличительная черта в новой технике — это то, что можно непосредственно вводить гель в полость, имеющуюся в кости пациента. Мы можем проникнуть туда, где есть клетки, кровеносные сосуды и жир, и воссоздать костяную структуру, которая уже содержит живые клетки».
В настоящее время нет технологий, которые могли бы сделать это напрямую.
Как говорят ученые, специальные чернила, созданные для этого процесса, образуют структуру, химически похожую на строительные белки костей.
Чернила созданы таким образом, что их преобразование происходит быстро, нетоксично, в биологической среде. «Чернила активируются только тогда, когда материал подвергается воздействию жидкостей самого организма», — сказал доктор Рухани.
Он объяснил, что чернила сочетаются с коллагеновым веществом, содержащим живые клетки, что позволяет создавать на проблемном месте костную ткань.
Это поистине уникальная технология. Она может привести к тому, что в скором времени протезы и имплантация зубов уйдут в прошлое.