В Германии создали миниатюрный 3D-биопринтер для восстановления тканей внутри организма

Исследователи из Института прикладной оптики Университета Штутгарта разработали миниатюрный 3D-принтер, способный создавать живую ткань непосредственно внутри человеческого тела. Технология позволяет восстанавливать повреждённые участки без необходимости пересадки заранее выращенных образцов.

Команда под руководством Андреа Тулузы работает в рамках исследовательской группы 3D Endoscopic Microfabrication (3DEndoFab), объединяющей специалистов в области оптики, биотехнологии и микроинженерии. На реализацию проекта фонд Carl Zeiss Foundation выделил 2 миллиона долларов.

Большинство современных биопринтеров создают тканевые фрагменты вне организма, что требует последующей хирургической имплантации.Принципиальное отличие новой разработки от подобных решений заключается в возможности печати биоматериала in situ — непосредственно в зоне, требующей восстановления.

Технология основана на оптической 3D-печати. Лазерный луч проходит через стеклянное волокно диаметром тоньше графитного стержня карандаша. На конце волокна установлена микролинза размером с крупинку соли, которая фокусирует свет и послойно полимеризует биочернила — композитный материал, содержащий живые клетки и полимеры. Это позволяет формировать структуры с микрометровой точностью.

Разработку биосовместимых материалов ведет Институт биоматериалов и биомолекулярных систем Университета Штутгарта под руководством Майкла Хайманна. Создаваемые биочернила не вызывают воспалительных реакций, безопасны для клеток и полностью биодеградируют после завершения процесса регенерации.

Предшественником текущего проекта стал EndoPrint3D, в рамках которого была доказана возможность печати микроструктур через оптоволокно с использованием фемтосекундных лазеров. Сейчас исследователи работают над повышением точности печати и внедрением биоразлагаемых соединений.