Krevní cévy z 3D tiskárny. To je realita!
Biotechnologové dosáhli pomocí techniky 3D tisku nemalého úspěchu. Podařilo se jim vytvořit krevní cévy srdce, které připomínají ty přirozené. Je to významný krok směrem k tvorbě umělých tkání , které se budou moci transplantovat.
Pěstování funkčních lidských orgánů mimo tělo je svatým grálem transplantační medicíny. V časopise „Advanced Materials“ právě informovali vědci z Harvardu o velkém kroku v tomto oboru.
Lidské cévy z biotisku
Díky inovativnímu druhu 3D tisku se specialistům podařilo vytvořit síť krevních cév, která je velmi podobná těm, které se vyskytují v lidském těle. Tyto cévy mají vrstvu hladkých svalů a epitelu, které jsou totožné s živou tkání lidského srdce.
V předchozích studiích vědci vyvinuli novou metodu biotisku 3D, známou jako SWIFT (Sacrificial Writing Into Functional Tissue), určenou k vytváření prázdných kanálků v živé buněčné matrici. Na základě této metody se zavádí metoda SWIFT (co-SWIFT), která reprodukuje vícevrstvou architekturu vyskytující se v živých krevních cévách. To usnadňuje tvorbu soudržného endotelu a zvyšuje odolnost proti vnitřnímu tlaku proudící krve.
Umělé cévy vznikají 3D tiskem dvou ,,inkoustů.“ Inkoust obalový je na bázi kolagenu a inkoust jádrový je na bázi želatiny.
Jak toho vědci dosáhli?
Aby tým vědců potvrdil, že nová metoda co-SWIFT funguje, nejprve vytiskl vícevrstvé cévy v průhledné, zrnitě hydrogelové matrici. Poté výzkumníci vytiskli cévy v novém typu matrice složené z porézního materiálu na bázi kolagenu, který napodobuje hustou, vláknitou strukturu živé svalové tkáně.
Podařilo se jim úspěšně vytisknout rozvětvené cévní sítě v obou těchto, bezbuněčných matricích. V dalším, ještě složitějším kroku tým úspěšně zopakoval proces tisku pomocí inkoustu obohaceného o buňky hladkých svalů, které tvoří vnější vrstvu lidských krevních cév. Ve finální fázi vědci otestovali svou metodu v živé lidské srdeční tkáni.
Vytištěné cévy nejenže získaly charakteristickou dvouvrstvou strukturu lidských krevních cév, ale také po pěti dnech perfuze tekutinou napodobující krev, se tkáň začala synchronně stahovat, což naznačuje její zdravou a správnou funkci. Reagovala také na běžně používané kardiologické léky.