Профессор Габор Форгач и его коллеги из Университета Миссури создали кровеносные сосуды и кусочки сердечной ткани с помощью «принтера». По заказу ученых был построен специальный аппарат — биологический принтер, — способный выстраивать практически любую трехмерную конструкцию, слой за слоем наращивая биологическую ткань.
Над проблемой создания органов для трансплантации работают многие лаборатории мира. В Университете Миннесоты, например, новое сердце крысы сделали из старого. Для этого из взрослого сердца удалили мышечные клетки, оставив соединительные ткани в качестве каркаса. Этот каркас засеяли клетками сердечной мышцы от новорожденной крысы и поместили его в среду, схожую со средой организма. Уже через восемь дней новое сердце качало кровь, правда, менее мощно, чем «исходное». Специалисты полагают, что таким образом в принципе можно вырастить любой орган для человека, используя человеческие же «каркасы» и засевая их стволовыми клетками. Этот способ решает проблему отторжения органов. В Университете Мичигана вырастили фрагмент сердечной мышцы с помощью подложки из геля фибрина, на котором, как на каркасе, держались и росли клетки сердечной мышцы. К моменту формирования ткани гель разлагался, а мышечная ткань могла сокращаться, как настоящая сердечная мышца.
«Печатников» из Миссури не устраивала необходимость использования каркаса — они искали способ сразу выращивать правильную трехмерную структуру. Для этого из клеток сердечной мышцы и эпителия культивируют ткань, затем этот материал нарезают микроскопическими цилиндрами, которые в питательной среде превращаются в микросферы. Эти микросферы заправляются в биопринтер. В определенной последовательности аппарат с необычайной точностью выдает микросферы трех типов: сердечной мышцы, эпителиальные и специальный гель. Этот гель, в состав которого входит коллаген и ряд других необходимых веществ, включает и фактор роста. Все это позволяет полученной структуре расти. Необязательно с точностью воспроизводить целый орган, считает Форгач, можно лишь «задать» структуру и нужные ткани, а остальное природа доделает сама. Таким образом в Миссури уже получили фрагмент сердечной мышцы, где все клетки объединились в нужную структуру через 70 часов, а еще через 20 часов начали синхронно сокращаться. Так же научились выращивать и сосуды. Сейчас специалисты работают над «печатью» тончайших капилляров, которые пока не удается создать из синтетических материалов, из которых делают более крупные кровеносные сосуды.
