Трехмерный биопринтинг может уверенно рассматриваться как возможный метод искусственного проектирования структуры роговицы

07.08.2019

Исследователи из Newcastle University предприняли успешную попытку разработки технологии 3D-биопринтинга в области офтальмологии, использовав ее в тканевой инженерии, чтобы изготовить структуры роговицы, которые были бы «понятны» нативной ткани. В основе технологии лежит концепция выращивания инкапсулированных кератоцитов в среде коллагеновых биочернил. Данная технология дает надежду на решение вопроса серьезного дефицита донорской ткани и проблемы отторжения трансплантатов, что является чрезвычайно важными задачами, поскольку на сегодняшний день пересадка роговицы является основным методом лечения слепоты, возникшей по причине глубоких стромальных помутнений.

В эксперименте использовались кадаверные роговицы пациентов, метрические параметры которых измерялись с помощью вращающейся Шаймпфлюг-камеры и колец Плачидо. На их основе строились пространственные модели, которые в дальнейшем математически дискретизировались методом конечных элементов. Далее цифровая роговичная модель использовалась для создания «опорной панели» в программной среде AutoCAD, что облегчало процесс биопринтинга. Опорная панель в виде куба из акрилонитрилбутадиенстирола, распечатанного на 3D-принтере «CEL Robox 3D», выступала в качестве фундамента: в ней предусмотрено углубление полусферической формы, соответствующее форме измеренной роговицы, в которой происходит «засеивание» клеточной культуры в вязкоэластичной среде с использованием метода «FRESH». Согласно опубликованным данным, кератоциты проявляли высокую жизнеспособность как на первый день после «печати» (> 90%), так и на седьмой (83%). По результатам данной работы было установлено, что трехмерный биопринтинг может уверенно рассматриваться как возможный метод, с помощью которого возможно искусственное проектирование структуры роговицы.