3Д Печатная диафрагма уже проходит первые тесты на животных
Японские ученые использовали 3D печатный трансплантат для замены дефекта в диафрагме крысы. Исследования показали полную интеграцию трансплантата с окружающими тканями в течение нескольких месяцев. Завершив впечатляющий успех исследований на крысах, они проложили дальнейший путь для клинических испытаний.
За последние несколько лет у нас была возможность наблюдать динамическое развитие 3Д медицины. Последний этап чрезвычайно интересен: этап исследования на животных. В Японии исследования уже проводились, в частности, имплантации для крыс, напечатанных на 3Д Принтере печени или трахее. Авторы обоих этих исследований Коичи Накаяма и Томоаки Тагучи.
Исследование было основано на необходимости разработки нового типа методики лечения диафрагмы, который хорошо заметен в педиатрической хирургии. Это непарная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости, служащая для расширения лёгких.
Проблемы с диафрагмой могут быть как врожденные так и в следствии травм. Так называемая диафрагмальная грыжа может стать опасным для жизни состоянием, когда кишечник и желудок давит на легкие и сердце. Если есть врожденная грыжа, внутренние органы сдавлены, препятствует развитию легких, что может привести к смерти новорожденного после родов.
Большие дефекты диафрагмы хирургически дополняются специальными имплантатами. Проблема с так называемыми заплатками в лечении диафрагмальной грыжи заключается в том, что они не растут вместе с телом ребенка. Поскольку размер диафрагмы увеличивается относительно размера имплантата, грыжа может повторяться. Кроме того, синтетические «заплатки» могут вызывать аллергические реакции или быть причиной инфекции.
Благодаря 3D-манипулятору можно будет создать «заплатки», созданные полностью из человеческих стволовых клеток, полученных, например, из эндотелиальных клеток пупочной вены. Такие имплантаты должны интегрироваться с диафрагмой и расти вместе с ней, что позволяет избежать осложнений.
Чтобы создать имплантат в исследовании крысы, был использован 3D-принтер Regenova 3D от Cyfuse Biomedical, который использует технику ячеек, называемых методом Kenzan. Импланты были напечатаны в виде трубок длиной 20 мм, внутреннего диаметра 3 мм и толщиной стенки 1 мм.
Затем их разрезали и распрямили, чтобы образовать плоский лист. Крысы все еще живы. Прошло уже 710 дней после имплантации. Гистопатологическое исследование показало полную интеграцию ткани для производства мышечных волокон, кровеносных сосудов и даже нервов в восстановленной диафрагме.
