В Университете Миннесоты сообщают о прорыве: спинной мозг научились восстанавливать с помощью 3D-печати

Ученым из Университета Миннесоты (США) удалось решить ключевую проблему, связанную с имплантацией стволовых клеток для восстановления повреждений спинного мозга. Они создали из стволовых клеток каркасы, которые можно успешно имплантировать в спинной мозг с целью восстановления повреждений нервов. Это можно считать беспрецедентным достижением для быстроразвивающейся отрасли 3D-печати.

Технология 3D-печати пластиковых имплантатов, содержащих живые клетки организма, существует уже много лет. Трудность состояла в том, чтобы чувствительные «нейрональные» стволовые клетки смогли благополучно пережить процесс печати и восстановить повреждение нерва после трансплантации.

«В 3D-печати никто не мог справиться с различиями между стволовыми клетками и активными нервными клетками,» — говорит Майкл МакАльпайн, инженер-механик из Университета Миннесотты. Он объединил усилия с доктором Энн Парр, нейрохирургом, чтобы возглавить данное исследование. «Клетки должны выжить в процессе 3D-печати».

В четверг команда обнародовала информацию о своем инновационном подходе. Он обеспечивает 75%-ную выживаемость клеток-предшественников, которые являются ограниченными стволовыми клетками и способны производить клетки мозга. Результаты исследования были опубликованы в авторитетном техническом журнале Advanced Functional Materials. Отснятое университетскими специалистами видео демонстрирует, как мягкий резиновый каркас может печататься слоями вместе с гидрогелем и специальными чернилами. Эти чернила нужны для того, чтобы покрывать и сохранять стволовые клетки.

«Чтобы клетки в процессе печати остались живы, необходимо, чтобы вокруг них что-то присутствовало. Они не могут существовать просто сами по себе,» — объясняет МакАльпайн.

Потребуется еще несколько лет, чтобы данная технология могла применяться в регенеративной медицине для человеческих пациентов. Распечатанные каркасы необходимо сначала протестировать на животных, чтобы убедиться, что они действительно восстанавливают повреждения спинного мозга. Только потом последуют испытания на людях.

Это открытие продолжило череду достижений 3D-печати, которая началась с применения данной технологии с целью создания моделей для хирургической практики. Теперь 3D-печать задействуют для исключительно широкого спектра деятельности: от создания кожных трансплантатов до печати целых органов для пересадки.

Три года назад инженеры Университета Миннесоты первыми сообщили об успехе в печати каркасов, которые можно имплантировать в периферические нервы, чтобы управлять их заживлением и восстановлением.

По словам МакАльпайна, периферические нервы «растут, как сорняки». Но при этом надо, чтобы их структурой кто-то управлял. Видимо, нервы в спинном мозге не регенерируют достаточно активно, если каркас не задает им нужное направление, а стволовые клетки не помогают слиться воедино.

Ежегодно в США регистрируется около 17 000 случаев травм спинного мозга. «Даже если бы 3D-печать смогла восстанавливать лишь ограниченное функционирование нервов, это был бы значительный прогресс», — говорит Парр.

«Существует мнение, что люди с травмами спинного мозга будут счастливы только в том случае, если снова смогут ходить», — объясняет доктор. «На самом деле, желания большинства людей очень просты: они хотят всего лишь контролировать свой мочевой пузырь или останавливать самопроизвольные движения ног. Эти простые улучшения в функционировании нервов могли бы значительно улучшить их жизнь.» Интересна технология 3D-печати? Переходите на сайт по 3D-оборудованию и выбирайте подходящую модель https://vektorus.ru/.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: