Ученые из Ирландии вылечили глубокую рану человека при помощи 3D-принтера. Они создали биологические чернила из улучшенной в лабораторных условиях крови пациента и напечатали из нее структуру для помещения внутрь открытой раны. Так как чернила были богаты заживляющими раны тромбоцитами, человек быстро оправился от ранения.

По мнению исследователей, примененная ими технология в будущем сможет восстанавливать и другие ткани человеческого организма — можно будет не только залечивать раны, но и исправлять другие проблемы со здоровьем. Да и в целом полученный опыт хорошо повлиял на развитие технологии 3D-печати в области медицины. Давайте разберемся в подробностях этого научного достижения.

Ученые заправили 3D-принтер человеческой кровью и вылечили серьезную рану

Интересный факт: на данный момент при помощи 3D-принтеров создаются протезы и имплантаты. Например, медики уже сегодня могут печатать и пересаживать людям ушные раковины, мочевые пузыри и более мелкие органы вроде роговицы глаза. В 2015 году американское управление по санитарному надзору FDA впервые одобрило использование 3D-печати для производства лекарства против эпилепсии.

Чернила для 3D-принтера на основе крови

Своим достижением ирландские ученые поделились в научном журнале Advanced Functional Materials. Относительно недавно перед ними встала задача излечить человека от глубокой раны. Для этого они взяли у пациента образец крови и в лабораторных условиях создали из нее богатую тромбоцитами плазму (PRP). Изначально в периферической крови человека не так много отвечающих за скорость свертывания и восстановления поврежденных тканей тромбоцитов. Но исследователи смогли увеличить их количество в лабораторных условиях. Как именно это происходит, описывать в рамках этой статьи нет смысла — это сложный процесс, для объяснения которого нужно много времени.

Тромбоциты отвечают за свертываемость крови

Обогащенная тромбоцитами плазма впоследствии была смешана с гидрогелем метакрилата желатина (GelMA). Благодаря ему, кровь пациента стала гораздо гуще, что позволило использовать ее в качестве чернила для 3D-принтера. На печатном оборудовании ученые создали структуру, способную восстанавливать раны. К сожалению, найти фотографии напечатанной конструкции не удалось. Так что мы не можем сказать, какие у нее размеры и что именно она из себя представляет. В ходе несложной хирургической операции, структура была аккуратно помещена в рану пациента.

К сожалению, фотографии использованного 3D-принтера нет. Но он должен выглядеть примерно так

Заживление ран при помощи 3D-печати

Как ожидалось, входящие в состав разработанных чернил тромбоциты заметно ускорили заживление раны. В частности, они запустили процесс васкуляризации — образования новых кровеносных сосудов. При этом они подавили фиброз, то есть предотвратили рубцевание тканей. По словам профессора биоинженерии Фергала О’Брайена (Fergal O’Brien), в будущем разработанная технология сможет не только заживлять раны, но и использоваться для восстановления других тканей. Он не стал приводить примеры но, скорее всего, речь идет о лечении внутренних органов человека. Если это действительно так, технология 3D-печати когда-нибудь будет способна спасать множество жизней.

В будущем 3D-печать сможет помочь в лечении серьезных болезней

Как я уже писал выше, сегодня ученые способны печатать полноценные человеческие органы. Этот процесс выглядит немного иначе, как в описанном случае. Если говорить коротко, исследователи берут образцы живых клеток, помещают их на поверхность опорных конструкций и размножают. Как правило, в качестве основы для печати органов служат тончайшие пластиковые нити. После формирования нужного органа, ученые подвергают основу воздействию ультрафиолетового света и она разрушается. Звучит очень высокотехнологично, однако у этого метода есть несколько минусов.

Считается, что первый 3D-принтер был изобретен американцем Чарльзом Халом (Charles Hull) в 1986 году. В то время это устройство было очень большим, но сегодня размеры печатного оборудования заметно уменьшились. То же самое можно сказать и о стоимости — купить 3D-принтер можно за весьма доступную цену.

Как правило, домашние 3D-принтеры используются для печати простых безделушек. Но, как мы уже убедились, в будущем эти устройства могут спасти множество жизней. Помимо медицины, 3D-печать используется даже в строительстве — пару лет назад мы рассказывали о том, что огромный принтер начал строить целый жилой район.

Процесс печати дома на 3D-принтере

источник