Создано первое в мире сердце на чипе (видео)

Создание человеческих органов с помощью 3D-печати открывает для медицины новые обширные возможности. В перспективе может оказаться так, что нуждающимся в донорстве людям, не придется месяцами, а то и годами ждать пересадки сердца, легкого, кости и других не менее важных частей организма. В этом году одной группе специалистов удалось успешно имплантировать напечатанную ткань и органы внутрь животного, другая команда напечатала новую челюсть для пациента, пережившего рак. Однако помимо создания 3D-органов, максимально повторяющих структуру и функциональность оригиналов, ученым важно понять, как импланты адаптируются и выполняют свои задачи, находясь внутри тела пациента. Для этого команда из Гарварда разработала первый напечатанный на 3D-принтере «орган на чипе» с интегрированными сенсорами, который исследователи будут использовать для сбора данных. Такой метод позволит отказать от практики использования подопытных животных.

Команда из Гарварда создала шесть различных видов 3D-печатных материалов, которые могут повторять структуру тканей человеческих органов. Орган на чипе (микрофизиологическая система или МФС), который представляет собой синтетическую замену человеческим органам, имитирует структуру и функции настоящего органа, например, сердца, кишечника, языка, лёгких. Ученым же становится доступен неинвазивный электронный вывод зафиксированных при работе данных. Придуманная методика позволяет обойти обычно трудоемкий процесс сбора данных, который, как правило, требует проведения микроскопии или высокоскоростного фотографирования. Кроме того, стоит заметить, что стандартный процесс создания искусственных органов не дешев. Они производятся в стерильных комнатах с использованием сложных многоэтапных литографических процессов. Технология гарвардской команды с использованием 3D-печати делает этот процесс проще и доступнее.

Для подтверждения эффективности 3D-напечатанного органа исследователи применили МФС для изучения реакции на лекарства и развитие сердечной ткани из стволовых клеток. В дальнейшем при помощи интегрированных датчиков, ученые рассчитывают глубже изучить функционирование искусственной ткани после того, как она была имплантирована.