3D принтер екструдира био-мастилото в съд, симулиращ костна кухина
(снимка: UNSW Sydney)
Ако на даден пациент липсва част от кост поради злополука или заболяване, съвременната медицина предлага липсващата част да бъде заменена с кост, взета от друга част от тялото. Един нов гел, съдържащ живи клетки, може да се окаже спасението: той ще бъде „отпечатван” с 3D машина направо на мястото на липсващата кост, където след това да се втвърди и „вкости”.
Факт е, че вече има разнообразие от експериментални материали, които могат да бъдат поставени в кухина на мястото на липсваща кост. Те служат подобно на микроструктурирано скеле, в което клетките от съседната костна тъкан постепенно навлизат. Тези клетки продължават да се възпроизвеждат, докато в крайна сметка заместят материала с действителна кост.
Търсейки по-добра алтернатива, учени от Австралийския университет в Нов Южен Уелс са създали гел – „био-мастило” на базата на калциев фосфат, което съдържа собствени живи костни клетки от пациента, съобщи Newatlas. В техниката, известна като керамичен многопосочен биопечат в клетъчни суспензии (COBICS), този нетоксичен гел се формова директно на мястото на липсващата кост на пациента подобно на 3D печат.
Веществото продължава да се втвърдява в рамките на минути след контакт с телесни течности. Гелът оформя подобен на кост материал, състоящ се от механично блокирани костни минерални нанокристали. След това клетките в твърдия материал вече могат да продължат да се размножават, като в крайна сметка го заместват с естествена, жива кост.
„Представям си деня, в който пациент, нуждаещ се от костна присадка, може да влезе в клиника, където анатомичната структура на костта се изобразява, „превежда” се на 3D принтер и директно се „отпечатва” в кухината на липсващата кост – със собствените клетки на пациента”, казва проф. Кристофър Килиан, който ръководи изследването заедно с д-р Иман Рухани.
„Това има потенциал да промени радикално настоящата практика, намалявайки страданието на пациентите и в крайна сметка спасявайки животи”, допълва Рухани.
Докладът за технологията COBICS беше публикуван наскоро в списанието Advanced Functional Materials. Сега предстоят тестове върху животни, за да се види дали всичко се случва така, както учените очакват.