В журнале Nature Materials опубликовано исследование команды под руководством Майкла Мака из Renaissance School of Medicine при Университете Стони-Брук, в котором представлена новая технология биопечати тканей — TRACE, что расшифровывается как Tunable Rapid Assembly of Collagenous Elements, или «настраиваемая быстрая сборка коллагеновых структур». Авторы заявляют, что их подход позволяет печатать сложные физиологические материалы с высокой точностью и биосовместимостью.
Биопечать, то есть создание структур из живых клеток и белков с помощью 3D-принтеров, давно считается перспективной технологией в медицине. Однако добиться функциональности напечатанных тканей пока удавалось редко. Клетки в таких структурах часто не вели себя так, как в настоящих органах. Метод TRACE решает эту проблему, позволяя создавать ткани из природного коллагена — главного белка, из которого состоят кожа, мышцы, сухожилия, сердце и другие органы.
TRACE ускоряет процесс гелеобразования, то есть превращения жидкого коллагена в прочную, устойчивую тканевую структуру. Для этого используется метод макромолекулярного краудинга — добавление инертных веществ, повышающих скорость самоорганизации молекул. Такая техника помогает воссоздавать в лаборатории реальные условия, близкие к тем, что есть в организме.
Созданные с помощью TRACE структуры отличаются не только высокой точностью, но и функциональностью. Ученые уже напечатали кардиоткань, способную сокращаться как настоящая сердечная камера. Они подчеркивают, что платформа подходит для моделирования болезней, тестирования лекарств и даже потенциально для создания имплантируемых органов.
Эта технология может стать настоящим прорывом для терапии легочных заболеваний, особенно тех, что связаны с нарушениями на уровне ДНК. Ранее Наука Mail рассказала, как с помощью наночастиц ученым удалось безопасно доставлять генные препараты прямо в клетки легких, что открыло новые горизонты в лечении муковисцидоза и рака.