Дослідник Університету Тель-Авіва Надав Нур розповів «Народному слову», як навчити серце, зроблене за допомогою 3D-принтера, битись.
- Серце було надруковано в Ізраїлі
- Медичні винаходи
- Губкою проти побічних ефектів хіміотерапії
- Індивідуальні 3D-слухові апарати
- З легким друком проти дефіциту донорів
- Заміна частин тіла на 3D-друк
Щойно надруковане штучне, але людське серце має розмір із серце кролика, але сам процес може революціонізувати лікування серцевої недостатності. Наскільки складнішим було б надрукувати серце, яке вже має розмір людського органу?
Метою нашого дослідження було продемонструвати нашу здатність створювати орган, який складається з клітин людини та судин. Теоретично ми зможемо використовувати ту саму технологію для друку великих речей, хоча це ще не можливо в нашій лабораторії та на нашому принтері. Як тільки серце функціонує належним чином, перекачується і може бути придатним для використання як орган людини, принтер більшого розміру, використовуючи той самий матеріал, який ми використовуємо, вже зможе надрукувати серце людини. На даний час лише час і гроші обмежують дослідження. Але важливо зазначити, що серце, яке ми друкуємо, ще не є повноцінним органом. Друковані клітини можуть взаємодіяти між собою, але їх все одно потрібно навчити працювати разом. Ми працюємо над цим зараз. Нещодавно ми замовили біореактор. По суті, це ємність, яка може наповнити створений орган рідиною та киснем. Це вчить серце, як клітини працюють разом і перекачують кров.
Скільки часу потрібно для планування всього процесу друку?
Ми розпочали проект чотири роки тому, але тоді ми не хотіли друкувати ціле серце, ми просто використовували апарат для друку плям тканин із власних клітин пацієнта. Потім виникла ідея надрукувати набагато складніші тканини, такі як ціле серце. Ми підготували спеціальний гель, на якому також видно друкований орган. Раніше дві інші групи розробляли цей тип гелю, але для того, щоб бути придатним для наших досліджень, потрібна була нова формула, яка була б більш доречною для просторових матеріалів. Звичайно, успіх прийшов не швидко. Спочатку ми використовували старіший принтер, і друк часто не вдавався. Потім ми купили ту швейцарську машину, і вона вже принесла набагато кращі результати. Ця машина була відносно новою для ринку і коштувала 150 тисяч євро. Завдяки цьому два роки тому ми змогли надрукувати тканинні плями, повні кровоносних судин, які могли нести кров, і клітини серця також показали багатообіцяючу картину. Саме тоді ми вирішили розпочати кілька більш об’ємних, захоплюючих та цікавих досліджень. Ми шукали відповіді про те, як створювати тривимірні об’єкти. За останні 2 роки ми надрукували кілька сердець, кілька разів змінювали план друку, представлений зараз є найдосконалішим.
"Чорнило", що використовується для друку серця, - це, по суті, жирова тканина людини, яка була перепрограмована, щоб перетворити частину її на стовбурові клітини. Перетворення тканини на стовбурові клітини застосовувалося в нових технологіях та інших сферах?
Технологія вже була використана в 2006 році, тож це не нове, але метод дуже складний, дорогий і може зайняти місяці. Поки що FDA (Організація з досліджень наркотиків та продуктів харчування США) не дозволила використовувати його в медицині, оскільки є кілька питань щодо цього. Звичайно, все лише питання часу, я не думаю, що ми були б далекі від того, щоб використовувати це в клінічній практиці, а не лише в дослідженнях.
Не виключено, що в майбутньому ми зможемо друкувати не тільки серце, а й печінку, нирки та інші органи для пацієнтів?
Так, звісно. Ми можемо потрапити сюди за кілька років важкою працею, але поки що наша лабораторія зосереджена лише на серці. Але та сама технологія, яку ми використовуємо, може застосовуватися і до інших органів.
Якщо ми дійдемо до того, щоб надрукувати людське серце, скільки коштуватиме такий орган?
Я вірю, що сам спеціальний гель, в який ми друкуємо орган, буде не таким дорогим, але виготовлення різних клітин - це вже набагато дорожче. На початку ця процедура, безумовно, буде дуже дорогою. Одного разу цей метод може змінити лікування серцевої недостатності, але в даний час основним методом лікування є трансплантація органів. Тим не менше, я можу уявити, що одного разу лікарні будуть використовувати 3D-принтери. Однак пацієнтам поки що слід бути терплячими.