Вопрос о выращивании новых частей тела или органов человека с недавних пор стоит перед учеными, так как позволит добиться значительного улучшения результатов лечения. Но в настоящее время 3 D печать находится на ранних стадиях развития, в том числе и потому, что затруднена фиксация стволовых клеток в определенном месте. Ученые из Университета Осаки провели исследование, в котором было проведено тестирование возможности использования нановолокон шелка, полученных механическим расщеплением, для печати и, таким образом, избежать повреждения клеток или клеточных культур. Данные исследования были опубликованы в журнале Materials Today Bio. Преимуществом использования шелка в качестве материала для биопечати является безопасность этого материала для человека. Созданная учеными разработка может через некоторое время позволить использовать 3D-клеточную печать в биомедицинской практике, а не только в экспериментальных лабораториях.
С натуральных волокон шелка ученые удалили белок серицин, который вызывал воспаление у пациентов. Затем исследователи измельчили этот биосовместимый материал в нановолокна. Нановолокна можно подвергать стерилизации, без риска повреждения, с помощью обычного оборудования.
Как говорит ведущий автор исследования Синдзи Сакаи, созданные шелковые нановолокна можно добавлять в биочернила, и они прекрасно совместимы со средами, которые содержат такие вещества как желатин, хитозан или гиалуроновую кислоту.
Основной задачей волокон является сохранение клеток в трехмерном положении без повреждения клеток. Волокна позволяют выполнить эту задачу, улучшают целостность биочернил и минимизируют повреждающее действие высоких механических нагрузок на ячейки, возникающие в процессе печати.
Таким образом, волокна позволяют сохранить целостность структур и конфигураций после печати. Например, конфигурация в форме носа сохраняла свою форму только при печати биочернилами с содержанием шелковых волокон. Как оказалось, более 85% клеток в биочернилах сохранились живыми через неделю после печати конфигурации, и волокна никак не воздействовали повреждающим образом на клетки.
Существующие технологии биопечати не позволяют длительно сохранять форму и часто приводят к сильному повреждению клеток. Проведенные исследования могут позволить устранить преграды для улучшения возможностей регенеративной медицины.
