Австралійські вчені розробили 3D біопринтер для швидкого друку тканин

Група біомедичних інженерів з Університету Мельбурна представила унікальну технологію 3D біодруку, яка дозволяє створювати складні структури людських тканин за лічені секунди. На відміну від традиційних методів, що займають години та можуть пошкоджувати клітини, ця розробка використовує акустичні хвилі для точного розміщення клітин, що значно покращує якість надрукованих зразків.

Голова лабораторії Collins BioMicrosystems при Університеті Мельбурна, доцент Девід Коллінз, пояснює, що одним із головних викликів 3D біодруку є правильне розташування клітин у штучних тканинах. Більшість сучасних біопринтерів покладаються на те, що клітини самі вирівняються у потрібний спосіб, проте це часто не спрацьовує. Натомість новий метод використовує вібруючі бульбашки, які керують розташуванням клітин ще під час друку, забезпечуючи правильну організацію тканини з самого початку.

Традиційні 3D біопринтери працюють методом пошарового нанесення матеріалу, що займає багато часу та знижує виживаність клітин. Дослідники з Університету Мельбурна розробили оптично керовану систему, яка усуває необхідність друку по шарах і дозволяє створювати тканини в сотні разів швидше. Такий підхід не лише пришвидшує процес, але й підвищує точність відтворення біологічних структур.

Ключовою особливістю технології є можливість друку безпосередньо у стандартні лабораторні пластини, що використовується для подальших досліджень. Це усуває ризики, пов’язані з переміщенням надрукованих клітинних структур, зберігаючи їхню стерильність та цілісність.

Провідний автор дослідження, аспірант Каллум Відлер, зазначає, що нова технологія вже викликала значний інтерес серед науковців та лікарів. Біологи давно розглядали 3D біодрук як перспективний напрямок, однак обмежена продуктивність сучасних пристроїв не дозволяла використовувати його на повну силу. Інноваційний підхід мельбурнських вчених усуває ці бар’єри, надаючи можливість друкувати клітинні моделі з високою швидкістю та точністю.

Розробкою вже зацікавилися понад 60 наукових установ, серед яких онкологічний центр Peter MacCallum, Гарвардська медична школа та онкологічний центр Sloan Kettering. Вчені вбачають у цій технології потужний інструмент для створення штучних тканин, які можуть допомогти у дослідженнях раку, тестуванні нових ліків та розробці персоналізованих методів лікування.

Одна з найважливіших перспектив використання 3D біодруку — заміна традиційного тестування препаратів на тваринах. Надруковані людські тканини можуть точніше моделювати реакцію організму на ліки, що зробить процес розробки нових медикаментів швидшим та більш етичним.

Попри значні досягнення, дослідники зазначають, що технологія ще потребує подальших випробувань та вдосконалення. Наступним кроком стане тестування друку складніших структур, таких як органоїди — мініатюрні моделі органів, які можуть використовуватися для детального вивчення захворювань та їхнього лікування.

Інноваційний біопринтер з Австралії демонструє величезний потенціал для медицини майбутнього. Завдяки можливості швидкого створення біологічних структур, ця технологія може змінити підхід до лікування хвороб, розробки нових методів терапії та тестування препаратів, наближаючи медицину до ери персоналізованого лікування.