На базе инженерного центра университета штата Айова сформировано объединение AMTecH (Advanced Manufacturing Technology), работающее над широким спектром биомедицинских проектов. Поставленная долгосрочная цель впечатляет. Планируется разработать и подготовить к внедрению технологии для выращивания искусственных человеческих органов уже через пять–десять лет.
Идея ассоциируется с фильмом «Двухсотлетний человек», вышедшим на экраны в 1999 году. Сегодня она уже не выглядит откровенно фантастической. Речь идёт скорее о доработке множества отдельных технологий и методик, чем о начинании с нуля. В процессе создания будут активно применяться существующие 3D-принтеры медицинского назначения и «биологические чернила». Посмотрите, чего удалось достичь уже сегодня.
«Биочернила» представляют собой многокомпонентную смесь. Помимо самой клеточной культуры они содержат гидрогель в качестве опорного материала и питательную среду. Все компоненты необходимо вовремя вводить в заданную область в точных пропорциях, что усложняет дизайн. В отличие от обычного принтера, здесь актуальна проблема взаимного расположения печатных головок.
Параллельно приходится решать и типичные проблемы струйной печати. «Компьютерра» уже писала о том, каким образом вопрос засорения печатных головок в принтерах медицинского назначения решается сейчас и какие необычные варианты предлагается использовать в будущем.
С другой стороны, печать «в несколько рук» позволяет одновременно работать с разными типами клеток. Фактически такой подход приближает к послойному воссозданию паренхиматозных органов, отличающихся сложной структурой. До сих пор удавалось печатать лишь относительно простые «заплатки»: кожные лоскуты, фрагменты искусственных костей и клапаны.
Одним из наиболее перспективных направлений коллектив AMTecH указывает создание частичного аналога поджелудочной железы. Искусственный орган с бета-клетками можно было бы использовать для постоянного регулирования уровня глюкозы в крови.