Одним из способов создания биоинженерных тканей является встраивание живых клеток в напечатанные структуры. Правда при этом возникает проблема — расположение клеток в геле, чтобы сконструированная ткань более точно имитировала естественную. Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали способ, который, с помощью ультразвука, помогает выравнивать живые клетки в процессе биофабрикации.

В своей работе ребята использовали биопринтер BioAssemblyBot с технологией прямого чернильного письма (DIW). Чтобы выровнять клетки, они построили ультразвуковую камеру, которая позволяет волнам проходить через рабочую область, где устройство печатает живые клетки. Эти ультразвуковые волны выравнивают клетки в ряды, что помогает расположить их для создания определенных рисунков.

«Мы можем контролировать характеристики выравнивания клеток, меняя параметры ультразвука, такие как частоту и амплитуду», — говорит Ширвайкер (Rohan Shirwaiker), автор статьи.

Чтобы продемонстрировать жизнеспособность техники, ученые успешно создали мениск коленного сустава, клетки которого выровнены по полулунной дуге — так же, как они находятся в естественном мениске.

Одним из преимуществ техники является то, что она относительно недорогая. «Существует единовременная плата за настройку ультразвукового оборудования», — говорит Ширвайкер. «После этого эксплуатационные расходы на ультразвуковые компоненты незначительны, а методику можно использовать в сочетании с большинством существующих технологий биопечати».

В настоящее время у команды есть патент на технологию UAB и она ищет партнеров для промышленного использования.

Статья «Ультразвуковая биотехнология и биопечать преимущественно выровненных трехмерных клеточных конструкций» (Ultrasound-assisted biofabrication and bioprinting of preferentially aligned three-dimensional cellular constructs) опубликована в журнале Biofabrication.