Вчені зі Стенфордського університету зробили прорив у створенні штучних органів, розробивши обчислювальну модель, яка дозволяє за лічені хвилини проєктувати мережі кровоносних судин для 3D-друку будь-якого органу, повідомляє NewScientist. Цей підхід може допомогти подолати один із головних бар’єрів у трансплантації штучних органів – відсутність системи живлення тканин.
Лише 10% пацієнтів у світі отримують необхідні органи для пересадки. 3D-друк органів розглядається як потенційне вирішення проблеми, проте штучні тканини без судин швидко гинуть. Дотепер створення таких мереж займало дні або тижні. Новий підхід, запропонований командою під керівництвом Елісон Марсден, базується на математичному законі, що описує природне розгалуження судин у тілі.
Дослідники протестували модель, створивши судинну мережу з 25 каналів для кільцеподібної структури діаметром 1 см, надрукованої з клітин нирки. Структуру надрукували з використанням частинок холодного желатину, а потім нагріли до температури тіла – 37°C, що дозволило утворити порожнисті канали діаметром 1 мм. Через них безперервно прокачували рідину з киснем і поживними речовинами, імітуючи кровотік.
Через тиждень у структурі з судинами кількість живих клітин була у 400 разів більшою, ніж у контрольній версії без судин, хоча обидві занурювалися в однакове поживне середовище. Марсден пояснює, що клітини виживали лише поблизу судин, бо поки що неможливо надрукувати менші, тонші капіляри, необхідні для живлення віддалених ділянок. Команда вже працює над вирішенням цієї проблеми.
За словами Х’юґа Тальбо з Університету Париж-Сакле, дослідження “відсуває межі можливого” й може дозволити створення судин для повнорозмірного органа не за тиждень, а за кілька годин. У майбутньому такі мережі можуть доповнити або навіть замінити донорські органи.
Наступний етап – друк повноцінних судинних систем у великих органах. Якщо все піде за планом, перші випробування надрукованих органів на свинях можуть відбутися вже протягом п’яти років.