Курс Центробанка России:

Биоинженеры преодолели серьезное препятствие на пути к замене органов 3-D печати с помощью революционной техники биопечати тканей.

Новое нововведение позволяет ученым создавать изящно запутанные сосудистые сети, которые имитируют естественные проходы организма для крови, воздуха, лимфы и других жизненно важных жидкостей.

Исследование размещено на обложке номера журнала Science на этой неделе. Он включает в себя визуально ошеломляющее доказательство принципа - гидрогелевую модель воздушного мешка, имитирующего легкие, в котором дыхательные пути доставляют кислород в окружающие кровеносные сосуды. Также сообщается об экспериментах по имплантации биопечатных конструкций, содержащих клетки печени, мышам.

Работой руководили биоинженеры Джордан Миллер из Университета Райса и Келли Стивенс из Университета Вашингтона (UW). В ней приняли участие 15 сотрудников из Райса, UW, Университета Дьюка, Университета Роуэн и Nervous System, дизайнерской фирмы в Сомервилле, штат Массачусетс.

«Одним из главных препятствий на пути создания функциональных заменителей тканей была наша неспособность напечатать сложную сосудистую сеть, которая может поставлять питательные вещества в густонаселенные ткани», - сказал Миллер, доцент кафедры биоинженерии в Школе инженерии Брауна в Райсе. Кроме того, наши органы на самом деле содержат независимые сосудистые сети, такие как дыхательные пути и кровеносные сосуды легкого или желчных протоков и кровеносных сосудов в печени. Эти взаимопроникающие сети физически и биохимически запутаны, а сама архитектура тесно связана с функцией ткани. Наша первая технология биопечати, которая решает проблему мультиваскуляризации прямым и всеобъемлющим образом ».

Стивенс, доцент биоинженерии в Техническом колледже UW, доцент патологии в Медицинском факультете UW и исследователь в Институте медицины стволовых клеток и регенеративной медицины UW, сказал, что мультиваскуляризация важна, потому что форма и функции часто идут рука об руку.

«Тканевая инженерия боролась с этим целое поколение», - сказал Стивенс. «С помощью этой работы мы теперь можем лучше спросить:« Если мы можем напечатать ткани, которые выглядят, а теперь даже дышат больше, как здоровые ткани в нашем теле, будут ли они тогда функционально вести себя больше как эти ткани? » Это важный вопрос, потому что то, насколько хорошо функционирует биопечатная ткань, будет влиять на ее эффективность в качестве терапии».

Цель биопечати здоровых, функциональных органов обусловлена необходимостью пересадки органов. Только в Соединенных Штатах более 100 000 человек находятся в списках ожидания по пересадке, и те, кто в конечном итоге получают донорские органы, все еще сталкиваются с целой жизнью иммуносупрессивных препаратов для предотвращения отторжения органов. За последние десять лет биопечатание вызвало большой интерес, поскольку теоретически оно могло бы решить обе проблемы, позволяя врачам печатать замещающие органы из собственных клеток пациента. Готовый запас функциональных органов мог бы однажды развернуться для лечения миллионов пациентов во всем мире.

«Мы предполагаем, что биопечать станет основным компонентом медицины в течение следующих двух десятилетий», - сказал Миллер.

«Печень особенно интересна, потому что она выполняет ошеломляющие 500 функций, вероятно, уступая только мозгу», - сказал Стивенс. «Сложность печени означает, что в настоящее время нет машины или терапии, которая могла бы заменить все ее функции, когда она выходит из строя. Биопечатные человеческие органы могут когда-нибудь обеспечить эту терапию».

Чтобы решить эту проблему, команда создала новую технологию биопечати с открытым исходным кодом, получившую название «стереолитографический аппарат для тканевой инженерии», или SLATE. Система использует аддитивное производство для производства мягких гидрогелей по одному слою за раз.

Слои печатаются из жидкого раствора предварительного гидрогеля, который становится твердым при воздействии синего света. Цифровой проектор для обработки света излучает свет снизу, отображая последовательные двумерные срезы структуры с высоким разрешением, с размерами пикселей в диапазоне от 10 до 50 микрон. Когда каждый слой затвердевает поочередно, верхний кронштейн поднимает растущий трехмерный гель настолько, чтобы открыть жидкость для следующего изображения из проектора. Основное понимание Миллер и Баграт Григорян, аспирант Райс и ведущий соавтор исследования, было добавление пищевых красителей, которые поглощают синий свет. Эти фотоабсорберы ограничивают затвердевание очень тонким слоем. Таким образом, система может производить мягкие биосовместимые гели на водной основе со сложной внутренней архитектурой за считанные минуты.

Испытания структуры, имитирующей легкие, показали, что ткани были достаточно крепкими, чтобы избежать разрывов во время кровотока и пульсирующего «дыхания», ритмичного притока и оттока воздуха, имитирующего давление и частоту дыхания человека. Испытания показали, что эритроциты могут поглощать кислород при прохождении через сеть кровеносных сосудов, окружающих «дышащий» воздушный мешок. Это движение кислорода подобно газообмену, который происходит в альвеолярных мешочках легких.

Чтобы спроектировать наиболее сложную структуру, имитирующую легкие, которая изображена на обложке Science, Миллер сотрудничал с соавторами исследования Джессикой Розенкранц и Джесси Луи-Розенбергом, соучредителями Nervous System.

«Когда мы основали Nervous System, мы стремились адаптировать алгоритмы от природы к новым способам проектирования продуктов», - сказал Розенкранц. «Мы никогда не предполагали, что у нас будет возможность вернуть это и спроектировать живые ткани».

В тестах терапевтических имплантатов для лечения заболеваний печени, команда 3-D напечатала ткани, загрузила их первичными клетками печени и имплантировала их мышам. Ткани имели отдельные отделения для кровеносных сосудов и клеток печени и были имплантированы мышам с хроническим повреждением печени. Испытания показали, что клетки печени пережили имплантацию.

Миллер сказал, что новая система биопечати может также производить внутрисосудистые функции, такие как двустворчатые клапаны, которые позволяют жидкости течь только в одном направлении. У людей внутрисосудистые клапаны находятся в сердце, венах ног и комплементарных сетях, таких как лимфатическая система, в которой нет насоса для притока крови.

«С добавлением многососудистой и внутрисосудистой структуры мы вводим обширный набор дизайнерских свобод для конструирования живой ткани», - сказал Миллер. «Теперь у нас есть свобода строить многие сложные структуры, найденные в теле».

Миллер и Григорян коммерциализируют ключевые аспекты исследования через основанную в Хьюстоне стартап-компанию Volumetric. Компания, к которой Григорян присоединился на полную ставку, разрабатывает и производит биопринтеры.

Миллер, давний сторонник 3-D печати с открытым исходным кодом, сказал, что все исходные данные из экспериментов в опубликованном исследовании Science находятся в свободном доступе. Кроме того, доступны все трехмерные печатаемые файлы, необходимые для построения стереолитографического печатающего устройства, а также файлы дизайна для печати каждого из гидрогелей, использованных в исследовании.

«Доступ к файлам дизайна гидрогеля позволит другим изучить наши усилия здесь, даже если они будут использовать какую-то будущую технологию трехмерной печати, которой сегодня не существует», - сказал Миллер.

Миллер сказал, что его лаборатория уже использует новые методы проектирования и биопечати для исследования еще более сложных структур.

«Мы только в начале нашего исследования архитектур, найденных в человеческом теле», - сказал он. «Нам еще многое предстоит узнать».

Видео материалы инвест вести

Sea Dinner 10. Морской ужин на яхте 10.

Видео канал "Sea Dinner" Видеосюжеты о средиземноморской кухне.

Готовим ужин на яхте, закат, средиземное море.
Экзотические и классические рецепты средиземноморской кухни, приготовление блюд на яхтеном мангале.

В этих видео мы ознакомим наших подписчиков с самыми разными способами приготовления блюд средиземноморской кухни в ограниченных условиях, на борту яхты.
Подписывайтесь на наш YouToube канал Sea Dinner.
ПРЕМЬЕРА КЛИПА "Тусить давно"

Анна Крюкова Ann Ci "Тусить давно"

Никита Златоуст выступил в качестве режиссера и продюсера проекта, а Тимоха Сушин в главной роли в необычной для себя манере в клипе Анны Крюковой Ann Ci на новую песню ТУСИТЬ ДАВНО.
На данный момент - это самый дерзкий проект RADIOKIDSFM в этом году.
Надеюсь, что вы оцените нашу работу по достоинству.
Этот клип стал уже шестым в моей сольной карьере.
Моя страничка на ЮНИОТАЙМ поиск. 
Клип на песню Les yeux ouverts в исполнении Марина Вайссенбек.

Песня с фестиваля Владимира Яковлева "Возраст счастья".

Я записала свой первый клип на песню под названием Les yeux ouverts замечательных композиторов Wilbur Schwandt, Fabian André из кинофильма Французский поцелуй.
Почему именно это произведение?
Во-первых, я всегда любила французскую музыку, французский шансон, романтичные французские слова, легкое перебирание клавиш аккордеона - всегда находят отклик в моей душе.
Во-вторых, французский язык прекрасен и мелодичен.
И я спела по-французски, кстати, абсолютно не зная этого языка. Моя страничка на ЮНИОТАЙМ поиск.
Информация
Комментировать статьи на сайте возможно только в течении 2 дней со дня публикации.

Вы слышали о платформе продвижения бизнеса в интернет ЮНИОТАЙМ поиск?