Исследователи из Медицинского центра университета Утрехт в Нидерландах работают над созданием тканей, которые могут быть имплантированы в живые суставы, пораженные артритом.

Артрит — это воспаление суставов. Из 100 000 человек недуг находят у 41 пациента. Он вызывает дискомфорт и боль, а также затрудняет повседневные задачи. С этой проблемой решили бороться в рамках проекта под названием «3-D-JOINT». Профессор Jos Malda и его команда в настоящее время разрабатывают ткани, которые могут быть имплантированы в сустав для замены поврежденной части.

Одной из главных задач является поддержание правильных условий для биоматериала. Поскольку чернила содержит живые клетки, они не достаточно тверды, чтобы сохранять форму после печати. Ученым приходится разрабатывать новые решения и одним из вариантов стало использование гидрогеля, который состоит из сетей крупных молекул — полимеров, раздутых водой.


Но гидрогели достаточно мягкие и не могут выдерживать механическую нагрузку, которую испытывают определенные ткани в организме. Чтобы побороть это, ребята экспериментируют с добавками, которые могут сделать гидрогели сильнее. Так, их технология «расплавленной электропечати» объединяет расплавленный поликапролактон с электрическим полем, что создает тонкие волокна толщиной с человеческий волос. Используя эти микроволокна, исследователи производит строительные леса, которые сочетаются с клеточным гидрогелем, делая его гораздо прочнее.

«Комбинация гидрогеля с волокнами действует в синергии, увеличивая прочность композита более чем в 50 раз, при этом позволяя клеткам генерировать внеклеточный каркас и созревать в хрящевую ткань», — сказал профессор Мальда.

Его команда работает над расширением этого процесса для создания более крупных конструкций, при этом объединяя различные материалы для замены костной и хрящевой ткани. В дополнение к этому, печать клеток также может помочь организму восстановить поврежденные ткани.

Ребята также трудятся над созданием биоиндикаторов, которые не только пригодны для печати, но и стимулируют стволовые клетки для создания нового хряща путем изменения молекул, которые поддерживают и окружают напечатанные клетки, обучая их генерировать правильный тип ткани. Цель состоит в том, чтобы новые стволовые клетки помогли восстановить поврежденную ткань после имплантации в организм. Еще они работают с факторами роста, чтобы стимулировать образование новых кровеносных сосудов в поврежденных тканях. Надеемся, у них все получится.