Хоть мы все чаще и чаще слышим о тканях и органах, созданных с помощью биопечати, у данной технологии остается одно слабое место: обеспечение живых клеток кислородом. Основная идея заключается в том, что после имплантации в тело организм сам вырастит кровеносные сосуды, которые будут снабжать новые ткани всем необходимым. Проблема же заключается в том, что сосуды не всегда растут достаточно быстро и клетки импланта могут попросту погибнуть от голода.
Найден способ насытить кислородом биоимпланты
Исследователи разработали вещество, которое снабжает импланитированные ткани и органы кислородом до тех пор, пока организм не вырастит собственные кровеносные сосуды.
Международная группа ученых придумала выход из этой непростой ситуации. Исследователи разработали гидрогель Bioink, представляющий собой среду для трехмерной биопечати, в которой пероксид кальция сочетается с веществом, известным как метакрилол желатина.
При смешивании с водой пероксид кальция производит кислород. Однако простая смесь из него и воды не создает структуру, необходимую для биопечати. Здесь на помощь и приходит желатин, чья pH и вязкость оптимизированы для поддержки пероксида. Это позволяет смеси постоянно генерировать кислород, а также формирует физическую матрицу, необходимую для печати имплантатов.
В лабораторных испытаниях гидрогель был способен поддерживать кислородом как мышечные, так и сердечные клетки в течение того времени, которое требовалось кровеносным сосудам, чтобы полностью вырасти и начать выполнять эту задачу самостоятельно.
«Доставляя кислород к имплантированным клеткам, мы могли бы улучшить функциональность ткани и ее интеграцию с тканью хозяина», — уверяет доктор Самад Ахадиан из института Терасаки в Лос-Анджелесе. «Подобный подход может быть использован для создания функциональных тканей с улучшенной выживаемостью для применения в скрининге лекарств и патофизиологических исследованиях».