Лазерен принтер за биологични тъкани: Ново ниво в медицинските технологии

Микрофиламентите – нишки от протеинови молекули с диаметър няколко нанометра – се срещат във всички живи организми, чиито клетки съдържат ядро. Лю Хао, учен от Китай, е разработил технология за получаване на синтезирани микрофиламенти за изследователски и медицински цели. Тази технология вече е готова да навлезе на европейския пазар.

Клетките на нашите мускули, сухожилия, съединителни тъкани и нерви образуват ясна структура, която осигурява на тялото стабилност и гъвкавост. Чрез лабораторно синтезиране на подобни тъкани учените се опитват да възпроизведат тяхното разположение, за да постигнат подобен ефект. В повечето случаи те постигат това последователно: първо създават изкуствена биосъвместима триизмерна рамка, а след това отглеждат клетки върху нея. Методът е подходящ както за създаване на модели на органи, така и за производство на изкуствено месо, пише Phys.org.

Лиу е измислил нов начин за създаване на рамката за тъканите с изключително тънки нишки. Той използва обикновен желатин като основа. В течно състояние той се излага на лазерна светлина, която го превръща в хидрогел. На местата, където лъчът не попада, желатинът остава течен. Селективното излагане на лазерна светлина позволява да се получат триизмерни хидрогелни структури с желани свойства.

Анализът на хидрогелните проби показа, че структурите се състоят от възможно най-тънки нишки. Диаметърът им съответства на микрофиламентите на биологичните тъкани. Тъй като светлината от лазерния лъч не е с еднакъв интензитет, материалът, през който преминава, не се втвърдява равномерно. Течните области са заобиколени от по-твърди нишки. И двете са с диаметър между 2 и 20 микрона. Клетките, отглеждани в подобни рамки, ще имат структура, много близка до структурата на тъканите на живия организъм.

„Оптичният феномен, който създава нишковидни микроструктури в гел, е отдавна известен на специалистите по физика на материалите – казва Лиу, – но досега не е прилаган в биологията. Ние сме първите.“

След като тества своята технология и отглежда мускулна и нервна тъкан, сухожилия и хрущяли, Лиу е успял да създаде лазерен биопринтер и е получил необходимите разрешителни за продажбата му в Швейцария.