Команда исследователей из Университета Небраски-Линкольна, Массачусетсской больницы общего профиля и Массачусетского технологического института разработала новые биочернила для 3д печати, включающих в себя смесь альгинатного геля с обогащенной тромбоцитами плазмой для улучшения целебных свойств. Тромбоциты позволяют крови свертываться, а также восстанавливают поврежденные мягкие ткани, такие как кровеносные сосуды, кожа, мышцы и сухожилия.

«Конечной целью является печать функциональных тканевых конструкций, которые могут быть имплантированы для замены или восстановления поврежденных участков», — сказал Ali Tamayol, доцент механики и материаловедения. «Одна из проблем заключается в создании структур, которые при имплантации в выбранные ткани или органы будут высвобождать факторы роста, инициируя процессы, необходимые для исцеления и восстановления».


Первоначальные тесты, проведенные в лаборатории, показали многообещающие результаты. Менее чем через день чернила, богатые тромбоцитами, вызвали достаточную миграцию клеток, чтобы излечить около 50 процентов царапин на искусственной коже, тогда как версия без тромбоцитов покрыла всего 5 процентов. Чернила также продемонстрировали еще одно уникальное свойство — способность «призывать подкрепление», увеличивая миграцию мезенхимальных стволовых клеток более чем в 2 раза в течение 24 часов (эти стволовые клетки могут развиться в мышцы, хрящи или кости).


Затем к чернилам добавили хлорид кальция, который укрепил связи между некоторыми полимерными цепями альгината. Это сделало материал более вязким, но все же достаточно податливым для 3д печати. Далее напечатанные структуры были погружены в раствор хлорида кальция для укрепления (на участках травматизма часто повышается уровень кальция, поэтому реализация данного метода поможет укрепить биографические структуры альгината при имплантации в организм). Биочернила также могут быть смешаны с собственными тромбоцитами пациента вместе с другими клетками. Эта смесь минимизировала бы риск иммунного ответа на имплантат.

Выводы команды были подробно описаны в статье под названием «Patient‐Specific Bioinks for 3D Bioprinting of Tissue Engineering Scaffolds», опубликованной в журнале Advanced Healthcare Materials.