3D-биореактор позволил вырастить челюстную кость на ребре пациента - «Технологии»

Биоинженеры из Университета Райса разработали технологию выращивания живой кости для челюстной реконструкции путем прикрепления 3D-биореактора, формы для моделирования импланта, к ребру. Стволовые клетки и кровеносные сосуды из ребра прорастают в каркас формы и заменяют его натуральным костным материалом, который не вызовет отторжения при имплантации, так как является физиологически родным для реципиента.

Эта технология имеет большой потенциал в том, чтобы заменить реконструктивную хирургию с трансплантацией ткани из голени, бедра или плеча в другие кости человека. Главная инновация состоит в том, чтобы зарядить 3D-биореактор на формирование новой живой кости практически в любой части тела. На ранних этапах эта техника позволила создать модели для трансплантации с собственной кровеносной системой или без нее из настоящей костной ткани, подсаженной в грудную клетку. Новое исследование показало, что пригодные для пересадки импланты можно вырастить из искусственного заменителя костной ткани. Очевидное преимущество такого способа состоит в том, что из организма пациента не нужно изымать материал для трансплантации.

В ходе эксперимента исследователи вырезали прямоугольный фрагмент в нижней челюсти овцы, затем создали такой же геометрии и размера форму и прокладку, и то и другое из полиметил акрилата, известного также как костный цемент; прокладка при трансплантации нужна для облегчения процесса заживления и предотвращения формирования фиброзной рубцовой ткани. Затем у овцы была извлечена надкостница, выступившая в качестве источника стволовых клеток, которыми обсеменили каркасный материал в форме. Таким материалом может выступать как настоящая реберная кость, так и синтетический фосфат кальция.

Форма находилась в прямом контакте с ребром на протяжении девяти недель для создания прочных клеточных связей, а затем была перенесена на место рукотворного дефекта. Ребро выбрано местом для выращивания импланта потому, что к нему прост хирургический доступ, оно является источником стволовых клеток, а также потому, что ребер много и на них одновременно можно выращивать несколько фрагментов для трансплантации. Основной сферой применения этой технологии станет челюстно-лицевая хирургия для пострадавших от огнестрельных ранений в зонах боевых действий.

Источник: news.rice.edu