Редактор Geektimes
201,8
рейтинг
29 января 2015 в 20:39

Медики распечатали на 3D-принтере трахею, пригодную для имплантации человеку

Ученые из Медицинского исследовательского института Файнштейна использовали модифицированный 3D-принтер MakerBot для печати человеческого хряща с целью устранения повреждений в трахее. Ученые распечатали каркас из полимолочной кислоты с клетками хряща и коллагеном. Клетки пережили процесс печати и образовали пригодную к трансплантации трахею.

image

Повреждение трахеи может быть вызвано раком, другими заболеваниями или травмой. Восстановить трахею можно двумя способами: притянуть поврежденные сегменты друг к другу и сшить их, или взять хрящ из другой части тела, чтобы возместить отсутствующие ткани. По словам одного из врачей, каждый год в North Shore-LIJ Health System приходит минимум один пациент, которому не подходит ни один из указанных способов лечения. Исследователи решили найти третье решение, для чего использовали экспериментальный 3D-принтер MakerBot Replicator 2X.

На принтере можно напечатать каркас из полимолочной кислоты, биополимера, используемого в хирургических имплантатах. Команда ученых модифицировала принтер, чтобы печатать поверх каркаса живые клетки. Смесь из здоровых клеток хряща и коллагена приняла форму трахеи, которую можно имплантировать пациенту. Клетки пережили процесс печати и продолжили расти, как в теле человека.

3D-печать используется в медицине для создания костей, включая позвонки, лопатки, тазобедренные кости, части черепа. Врачи используют 3D-модели своих пациентов для подготовки к операциям, иногда этот метод позволяет сохранить зрение или даже жизнь человека, как это было с двенадцатилетней девочкой, пережившей удаление неоперабельной опухоли.

image
Иван Сычев @ivansychev
карма
72,7
рейтинг 201,8
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (26)

  • –1
    Вот интересно, как именно клетки пережили процесс печати. Температура печати PLA как минимум 130 градусов, и эта температура держится десятки секунд.
    • 0
      Команда ученых модифицировала принтер, чтобы печатать поверх каркаса живые клетки


      Убрали нагревательный элемент или заменили на менее мощный, установили низкую температуру.
      Как вариант.
    • 0
      Ну, сначала напечатали каркас, а потом на него нанесли клеточную суспензию. Об этом здесь уже писали, насколько я помню.
      Крайне перспективная и интересная технология.
      • +1
        Культивируется в специальном биореакторе. Стволовые клетки растут на каркасе. Мы как раз этим занимаемся. Очень новое направление. Результаты интереснейшие. Вот небольшой сюжет про Paolo Macchiarini — нашего руководителя.
        • 0
          Ну да, я как раз об этом и вспоминал.
          А если не секрет, и если знаете, каковы шансы на неправильную дифференциацию на данный момент? Меня всё с прошлого раза вопрос мучает. А то так ведь и злокачественную опухоль можно вырастить, если очень не повезёт.
          • 0
            Близки к нулю. Поэтому мы и не работаем с эмбриональным материалом, помимо этических вопросов. Используются мультипотентные клетки — они более дифференцированы и растут не во все подряд, а в более узкую группу клеток. Но зато нет онкологии, как от плюрипотентных.
            • 0
              Ну, этика в данном случае вообще тема мутная. Некоторые особи могут дойти в этических вопросах и до того, что начнут осуждать медицину как таковую. Видел примеры.
              Понял, спасибо за ответ.
      • +2
        Вот так это выглядит:
        image
        А вот вариант с живым донором каркаса.
        image
        • +1
          Интересно будет прочитать подробную статью на эту тему.
          • 0
            Тут все NDA прикрыто( Попробую на основе открытых источников рассказать о процессе.
  • 0
    В России 2 года назад уже пересаживали человеку искуственно выращенную трахею. Но выращивалась она достаточно интересным способом, наращивая живые клетки из спинного мозга на заранее подготвленный нанокомпозитный каркас.
    • +1
      Вы могли бы дать ссылку на подробности?
    • +1
      Не спинной. Костный мозг. Берут стволовые клетки самого донора, чтобы они выросли в максимально похожую структуру на родной орган. Каркас или синтетика или децеллюляризованный материал — донорский орган из которого убрали все клетки, чтобы не было отторжения. При этом сохраняется структура.
      • 0
        конечно, я думал об одном, а написал другое
  • 0
    не туда попал(
  • 0
    Круто. А приблизительная цена вопроса? Что-то мне подсказывает, что по крайней мере поначалу это будет доступно только очень большим шишкам.
    • 0
      Около полумиллиона. Сейчас, наверное, ближе к миллиону. На наших российских средах стволовые клетки нормально не растут. Поэтому все выросло в цене.
      • 0
        долларов?
        • 0
          Рублей)
          • 0
            Вполне, кстати, адекватная цена за операцию, которая не только спасает жизнь, но и избавляет от тяжёлой инвалидности.
            Этак лет через десять будем покупать новое сердце или суставы за 20-30 тысяч. Не долларов.
            • 0
              Здесь в цену не заложены большие зарплаты хирурга. Цена близка к себестоимости. Эксперименты же. Впрочем потом будет дешевле из-за отработанности. Но реактивы там крайне дорогие. Высший пилотаж вроде антител, которые цепляются одним фрагментом за определённый тип стволовых клеток, а вторым концом за наномагнитную частицу. Затем аппарат разделяет магнитным полем одни клетки от других.
              • 0
                А, понял, читал работы о таком. В принципе, в таких реактивах при массовом производстве нет ничего сложного, себестоимость там копеечная. Это вам не графен, к которому не понимают с какой стороны подвалить. Вопрос в массовости и отладке техпроцесса, а так вам химики-технологи насинтезируют сотнями тонн.

                А так-то понятно, что оплата персоналу больницы отдельно. Но это, как правило, составляет меньшую долю затрат в таких ситуациях. Основная цена — как раз всякая экзотика.

                UPD. Мне тут подсказывают, что у нас в Симферополе работали/работают над порфириновыми комплексами, которые могут служить в роли тех реагентов, что вы описали. Задачи там сейчас не те, но от одного до другого не такая большая дистанция.
                • 0
                  Тут много всяких реагентов. В том числе и штучных генно-инженерных продуктов

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.