Это нововведение может кардинально изменить подход ученых к изучению заболеваний легких и разработке новых методов лечения.
Доктор Эммануэль Осеи, доцент факультета естественных наук имени Ирвинга К. Барбера, говорит, что модель создает ткань, которая по сложности очень напоминает человеческое легкое, что позволяет улучшить тестирование респираторных заболеваний и разработку лекарственных препаратов.
Исследовательская группа использовала биочернила, состоящие из светочувствительного полимерно-модифицированного желатина и полимера под названием полиэтиленгликольдиакрилат, для 3D-печати гидрогеля, включающего несколько типов клеток и каналов для воссоздания сосудов, имитирующих структуру дыхательных путей человека.
После печати гидрогель проявляет свойства, во многом схожие со сложными механическими свойствами легочной ткани, что позволяет исследователям эффективнее изучать клеточные реакции на раздражители.
Если у человека рак легких, хирург — с согласия пациента — может удалить раковую часть вместе с частью нормальной легочной ткани и предоставить эти образцы исследователям. Однако исследователь не может контролировать, сколько ткани он получит. Благодаря 3D-биопечати, можно изолировать клетки из донорских тканей, воссоздать дополнительные образцы ткани и тестировать их для проведения исследований в лабораториях, не полагаясь на донорские ткани и не дожидаясь их.
Многие формы заболеваний легких в настоящее время неизлечимы, включая хроническую обструктивную болезнь легких, астму, идиопатический легочный фиброз и рак. Возможность создания моделей, позволяющих проводить тестирование, является значительным достижением в исследованиях респираторных заболеваний и разработке лекарственных препаратов.
Исследование, опубликованное в журнале Biotechnology and Bioengineering в сотрудничестве с Mitacs и при поддержке Providence Health Care, является шагом на пути к оценке таких аспектов заболеваний легких, как рубцевание и воспаление, и может привести к созданию методов лечения различных заболеваний в будущем.