Разработана новая технология 3D-печати биологических тканей в условиях невесомости
Существует множество методов трехмерной биопечати. И главный недостаток большинства из них – нужен некоторый каркас, на который будут наноситься клетки биологической ткани. Чтобы его избежать применяют магнитный биопринтинг: материал направляется в нужное место с помощью магнитных полей. Но тут вмешивается гравитация, и на место одной проблемы приходит другая.
Поэтому сотрудники Объединенного института высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) просто взяли и перенесли свои исследования в космос – на борт российского сегмента Международной космической станции. Эксперименты проводились на установке «Кулоновский кристалл» в условиях микрогравитации (невесомость). Основной элемент установки – электромагнит, создающий неоднородное магнитное поле. С помощью методов молекулярной динамики ученые рассчитали, как в таком поле ведут себя мелкие заряженные частицы, из которых и формируются однородные и протяженные объекты.
Так появился новый метод биофабрикации тканевых структур: по сути программируемая самосборка живых тканей и органов. Применять их планируют в медицинских исследованиях, например, для изучения действия космической радиации на здоровье космонавтов. А в будущем, возможно, с помощью данной технологии можно будет восстанавливать функции поврежденных органов человека.
Photo by Vladislav A Parfenov et al // Biofabrication, 2018
Фотографии полученных тканевых конструкций при различном увеличении