Команда из Университета Конкордия в Монреале разработала технику биопечати под названием Laser-Induced Side Transfer (LIST), которая позволяет создавать тканеинженерные конструкции, содержащие нейроны.
Низкоэнергетические лазерные импульсы направляются в капилляр, содержащий структуру, заполненную клетками, в результате чего образуются микропузырьки, которые выбрасывают микроструи чернил на нижележащий субстрат. Этот метод печати оказался довольно бережным по отношению к нейронам, и большинство напечатанных клеток продемонстрировали жизнеспособность через два дня.
Биопечать обладает огромным потенциалом во многих областях биомедицины, от открытия лекарств до регенеративной медицины. Техника похожа на 3D-печать, но обычно включает в себя печать суспензией клеток. Она позволяет, с одной стороны, поддерживать жизнеспособность клеток, а с другой, создавать структуры с необходимыми физическими и химическими свойствами.
В ходе текущего исследования исследовательская группа стремилась подтвердить возможность биопечати сенсорных нейронов взрослых с помощью LIST. Ученые использовали нейроны ганглия задних корешков из периферической нервной системы мышей Команда провела несколько тестов, чтобы измерить емкость клеток с трехмерной биопечатью. Оценка жизнеспособности показала, что 86 процентов клеток оставались живыми через два дня после печати, причем показатели жизнеспособности улучшались, когда лазер использовал более низкую энергию. Как и следовало ожидать, было обнаружено, что использование лазера с более высокой энергией приводило к повреждению клеток.
Исследователи заметили, что биопечать не влияла на выживаемость нейронов, но снижает рост нейритов – длинных цилиндрических отростков нервных клеток. Команда также обнаружила, что нейроны, напечатанные на 3D-принтере, сохраняют способность взаимодействия с клетками окружающей их среды посредством высвобождения специальных белков.
В конечном счете, результаты исследования получились обнадеживающими: сенсорные нейроны взрослых сохраняли высокую жизнеспособность и функциональную целостность. Ученые считают, что этот метод может внести важный вклад в развитие биопечати, которая может быть использована для открытия лекарств и сокращения количества испытаний на животных. Помимо этого, ожидается что в результате использования биопечати, исследования будут иметь более высокую точность, поскольку будут проводиться на тканях человека, а не животных.
Команда, стоящая за исследованием, реалистично оценивает, насколько далеко продвинулась область биопечати на сегодняшний день, но все же видит потенциал новой техники. «В общем, люди часто делают поспешные выводы, когда мы говорим о биопечати», – говорит Хамид Орими, один из разработчиков техники LIST. «Они думают, что теперь мы можем печатать такие вещи, как человеческие органы для трансплантации. Хотя это долгосрочная цель, мы очень далеки от нее. Но есть еще много способов использовать эту технологию».
В дальнейшем команда надеется получить разрешение на продолжение исследований трансплантации клеток, которые, по их мнению, могут значительно помочь в открытии новых лекарств для лечения нейродегенеративных заболеваний.
