В настоящее время, если из-за травмы или болезни у пациента отсутствует крупный участок кости, его приходится заменять костью, полученной в другой части тела этого же человека. Это сложная процедура, которую не всегда возможно осуществить. Новый медицинский гель для 3D-принтера решает эту проблему. Он изначально содержит живые клетки человеческой кости. Затвердевая, гель превращается в настоящую кость.
Сегодня существуют разнообразные экспериментальные материалы, предназначенные для замещения костей. Они служат своего рода трехмерными микрокаркасами, которые постепенно заполняются клетками живой костной ткани. Но каждый такой микрокаркас нужно изготавливать индивидуально, подгоняя его под форму поврежденной кости.
Ученые из Австралийского университета Нового Южного Уэльса-Сиднея решили создать более универсальное решение. Они разработали “биочернила” на основе фосфата кальция, которые изначально содержат собственные живые костные клетки пациента.
Этот нетоксичный гель при помощи медицинского 3D-принтера наносится прямо на рану пациента, в место, где отсутствует кусок кости. В течение нескольких минут после контакта с кровью и другими жидкостями организма “чернила” затвердевают и превращаются в костеподобный материал, состоящий из механически сцепленных нанокристаллов фосфата кальция. Живые клетки внутри этой кристаллической структуры продолжают размножаться, постепенно заменяя каркас настоящей живой костью. Ученые уже проверили свою разработку в лабораторных условиях. Далее последуют тесты на животных.
Уникальность разработки заключается в том, что “чернила” полностью биосовместимы и совершенно не токсичны. Также они не требуют разогрева до высокой температуры, а потому позволяют печатать внутри открытой раны, прямо на живой кости. “Я представляю себе день, когда пациент, нуждающийся в костном трансплантате, сможет прийти в клинику, где анатомическая структура его кости будет отсканирована, передана на 3D принтер и напечатана с помощью его собственных клеток. Эта технология позволит спасать жизни”, - говорит профессор Кристофер Килиан, соавтор исследования.
Статья о технологии опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
