Ряд японских научно-исследовательских институтов применяет 3д технологии для создания сложных тканей. Например, в Saga University используют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) для печати кровеносных сосудов, в то время как в Kyoto University разработали клеточную структуру для регенерации нервов.

Биотехнологии давно стали важной областью медицинских исследований. Ученые предсказывают, что вскоре напечатанные органы человека будут использоваться для фармацевтических экспериментов, а позднее и для трансплантации, ежедневно спасая бесчисленные человеческие жизни. Правительство Японии особенно оптимистично в своих целях. Оно собирается применить напечатанные ИПСК для лечения сердечных и других заболеваний уже к 2020 году.

Несмотря на то, что ИПСК уже используются для лечения неизлечимых заболеваний глаз, исследователи наедятся генетически перепрограммировать клетки для борьбы с сердечной недостаточностью и повреждениями спинного мозга. Теперь же, печатая ИПСК в длинных трубкообразных структурах, ученые имеют возможность создавать кровеносные сосуды и внутренние органы для трансплантации. Правда остается одна проблема — поддержание точной структуры после окончания процесса. Некоторые уже пытались использовать смолы для поддержки клеток, но сотрудники из университета Saga обратились к другому методу.


Способ заключается в применении крошечных вертикальных шипов, на которые «нанизываются» кластеры клеток (сфероиды), таким образом удерживаясь вместе. Команда во главе с профессором Shigeki Morita использовала метод Кэндзан для создания трубчатых напечатанных структур размерами 2 см на 5 мм. Добавляя специальную среду, которая позволяет клеткам развиваться, они добились образования кровеносных сосудов.

Ученые из Saga считают, что их метод 3д биопечати может ускорить выздоровление от инфаркта миокарда. В настоящее время таких пациентов лечат путем удаления поврежденных кровеносных сосудов, заменяя их здоровыми из других частей тела. Подобный подход, однако, обременителен для нашего организма. Исследователи планируют провести эксперименты по трансплантации сосудов на свиньях в ближайшем будущем.


Еще одна группа японских исследователей во главе с Ryosuke Ikeguchi, доцентом Университета Киото, использует аналогичную технологию для создания напечатанной ткани, которая может перерасти в кожу человека. Чтобы проверить свою догадку, команда создала 8 мм и 3 мм трубчатые структуры и привила их живым мышам. Вначале трансплантат не оказал положительного действия, но после восьми недель нервы внутри трубки стали соединяться, а мыши снова стали ходить. Успех эксперимента доказал, что напечатанные структуры могут быть использованы для содействия регенерации нервов.

По мнению исследователей, эта технология может быть использована в клинических исследованиях уже в ближайшие три года.