Друк клітинами використали для вирощування в лабораторії шлуночків людського серця зі здатністю скорочуватися. Отримані таким чином структури справно скорочувалися щонайменше протягом 100 днів спостереження та реагували на препарати, здатні змінювати серцебиття. Тож надруковані шлуночки можуть згодитися як моделі при вивченні захворювань та тестувань ліків, зазначають німецькі дослідники у препринті на сайті bioRxiv.
Надрукована з клітин модель людського шлуночка. Tilman Esser / University of Erlangen-Nuremberg
Як друкували шлуночки серця?
3D-друк клітинами розглядають як спосіб створення більш підхожих моделей для вивчення хвороб та випробовування ліків, ніж тваринні моделі та культури клітин, а також вбачають у ньому потенціал у відновленні пошкоджених органів і тканин. Детальніше про технологію, її досягнення та перспективи ми писали у розборі «Що таке біодрук?». Дослідники Університету Ерлангена — Нюрнберга зосередилися на друкуванні серця, на цьому етапі — його шлуночків. Для цього вони створили чорнило з колагену та гіалуронової кислоти, у яке додали отримані зі стовбурових клітин кардіоміоцити. Друк ним здійснювали у ванночку з м'якого гідрогелю, який на початку допомагав підтримувати форму тканин, а відтак вимивався.
Яким вийшов результат?
Дослідники надрукували мініатюрні моделі шлуночка людського серця із розмірами 14 на 8 міліметрів. Вже через тиждень камери серця продемонстрували спонтанні синхронні скорочення, які стабільно проявлялися протягом 100-денного періоду культивації. Тоді науковці обробили шлуночки препаратом, який у людей збільшує серцебиття. Внаслідок цього скорочення надрукованих камер серця зросло із приблизно 27 ударів на хвилину до 41 удару на хвилину.
Надалі автори хочуть спробувати надрукувати модель цілого серця зі шлуночками та передсердями, яке зможе так само скорочуватися.