У этого есть четыре камеры, кровеносные сосуды, и это бьется - вроде.
Во-первых, ученые 3D-печать сердца с использованием человеческих тканей. Хотя сердце намного меньше человеческого (это всего лишь размер кролика), и до его функционирования как нормального сердца еще далеко, эксперимент с проверкой концепции может в конечном итоге привести к персонализированным органам или тканям. это может быть использовано в организме человека, согласно исследованию, опубликованному в понедельник (15 апреля) в журнале Advanced Science.
Чтобы напечатать сердце, исследователи из Тель-Авивского университета в Израиле начали с отбора небольшого образца жировой ткани у пациента. В лаборатории они разделили эту ткань на составляющие ее клетки и структуру, на которой находятся клетки, называемые внеклеточным матриксом.
Используя генную инженерию, ученые затем подправили различные компоненты, перепрограммировав некоторые из клеток, чтобы они стали клетками сердечной мышцы или кардиомиоцитами, а некоторые - в клетки, которые генерируют кровеносные сосуды.
Затем исследователи загрузили эти клетки - служащие в качестве «биоинкейсов» - в принтер, который был запрограммирован для печати сердца, на основе компьютерной томографии, сделанной у пациента, и изображения сердца, выполненного художником. Принтеру потребовалось от 3 до 4 часов, чтобы напечатать маленькое сердце с основными кровеносными сосудами. Затем исследователи инкубировали сердце и кормили его кислородом и питательными веществами. Через пару дней клетки начали самопроизвольно биться.
Но это избиение было не совсем то, что делало бы здоровое человеческое сердце. «Нам нужно, чтобы клетки бились синхронно, а не только индивидуально», - сказал соавтор исследования Ассаф Шапира, заведующий лабораторией в Лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины в Тель-Авивском университете. Для того, чтобы сердце могло эффективно прокачивать кровь через тело, его клетки должны биться в унисон - то, чего еще не делало сердце с 3D-печатью. «Сейчас мы работаем над созреванием тканей», - сказал Шапира.
В конце концов, персонализированное 3D-напечатанное сердце может ослабить нехватку органов для трансплантации, доступных для пациентов, и также может обойти некоторые риски, связанные с трансплантацией органа другого человека, а именно то, что иммунная система организма может отклонить эти инородные ткани, сказал Шапира в прямом эфире Наука.
Камила Хохман Мендес, помощник директора исследовательских лабораторий органов, репараций и регенерации в Техасском институте кардиологии, которая не участвовала в исследовании, сказала, что новые результаты «действительно новаторские и продвигают поле деятельности», демонстрируя что-то более сложное чем одна стена сердца может быть напечатана. Но результаты также «показывают все препятствия, с которыми поле все еще сталкивается», добавила она.
Чтобы напечатать полноразмерное, полностью функционирующее сердце, ученым необходимо напечатать орган с более высоким разрешением - орган с гораздо большей сосудистой сетью, который мог бы переносить через него кислород и питательные вещества, сказал Хохман Мендес в интервью журналу Live Science. Но для этого потребуются месяцы печати - период времени, в течение которого клетки не выживут.
Исследователи подчеркнули, что крошечное сердце все еще является «доказательством концепции», но они надеются найти способ создать более плотную сосудистую сеть в будущем.
«Конечно, если бы нам понадобилось изготовить сердце большего размера, это было бы дорого, потребовалось бы гораздо больше времени для печати и потребовалось бы извлечь намного больше материала у пациента», - сказал Шапира.
В самом деле, еще предстоит провести гораздо больше исследований, прежде чем станет обычным делом просто нажимать «печать» на 3D-принтере в кабинете врача.
