Напечатанный на биопринтере имплант вернул подвижность парализованным мышам - «Технологии»

Команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего рапортовала о новом достижении в сфере трехмерной биопечати. Впервые в истории им удалось напечатать имплант, имитирующий фрагмент позвоночника. После его установки и приживления у грызуна восстановился контроль над ранее парализованными задними конечностями.

Сложность с созданием имплантов для спинного мозга в том, что требуется связать между собой аксоны, чрезвычайно тонкие и чувствительные к разным условиям нервные волокна. Здесь не подходят ни традиционные материалы для 3D-печати, ни принтеры. Размеры одной капли вещества порядка 200 мкм, тогда как аксоны пролегают в каналах, которые гораздо тоньше, поэтому привычным способом, послойно, имплант не напечатать.

Ученые применили технологию непрерывной проекционной микропечати, взяв за основу материал полиэтиленгликоль-желатин метакрилат. Этот гидрогель твердеет под воздействием ультрафиолетового излучения, но происходит это очень быстро, поэтому жидкий полимер заранее смешали с живыми нейронными стволовыми клетками. Облучение светом ведется по всей плоскости материала по заложенной в принтере схеме изделия, в 1000 раз быстрее, чем обычная 3D-печать, после чего на выходе получается цельный предмет с вмурованными в него клетками. На печать импланта толщиной в 2 мм ушло всего 1,6 секунды.

После установки в позвоночник крысы имплант продержался 4 недели, а на 5-ю начал деградировать — как и задумано. За это время аксоны успели прорасти через каналы в импланте и создать устойчивые связи. Теперь в течение нескольких месяцев каркас импланта постепенно разложится, а его место займут живые ткани. Если все пойдет по плану, то после клинических испытаний, примерно через 5 лет, начнутся опыты над печатанием сложных частей тела человека.