Роговица, напечатанная на 3D-принтере био-чернилами — новая надежда для миллионов людей с офтальмологическими проблемами. Рассказываем самое главное об инновации
Что происходит
- Исследователи из индийского технологического института Хайдарабада напечатали на 3D-принтере роговицу. Хотя сама технология печати не нова, разработка индийских ученых выделяется выбором материала.
- В гидрогелях, которые обычно используются для печати роговиц, присутствуют синтетические или животные компоненты — в частности, свиной коллаген. Это ограничивает применение искусственных роговиц в некоторых регионах из-за культурных и религиозных особенностей. Натуральные био-чернила, разработанные учеными из Индии — это биомиметический гидрогель из стволовых клеток человеческого глаза и тканей роговицы.
- Дополнительное преимущество заключается в том, что из клеток одного донора можно получить три искусственные роговицы.
- На принтере можно напечатать ткань размером от 3 до 13 мм. Маленькие фрагменты могут быть использованы для лечения травм роговицы в сложных условиях, например, в регионах, где невозможно быстро оказать офтальмологическую помощь или в местах боевых действий. Такой подход поможет избежать инфицирования, которое при травмах часто приводит к серьезным последствиям вплоть до слепоты.
- Напечатанную роговицу уже пересадили кролику, и она прижилась.
- Исследователи планируют доработать технологию и сделать ее максимально безопасной для человека, после чего рассчитывают провести необходимые клинические испытания и в течение двух лет запустить технологию в массовое производство.
Что это значит
В мире живут более 12,7 млн человек со слепотой, вызванной проблемами с роговицей. Основной способ лечения в таких случаях — это пересадка органа, однако количество доноров здоровой роговичной ткани ограничено, и пациенты могут ждать своей очереди годами. Технологии биопечати призваны сократить этот срок. Так, в 2018 году ученые из университета Ньюкасла в Великобритании первыми представили роговицу, напечатанную на 3D-принтере. В качестве «чернил» они использовали гель из альгината и коллагена, а также клетки здоровой роговицы.
В апреле 2022 офтальмологи из Иерусалима успешно пересадили пациенту с ослабленным зрением самую тонкую в мире роговицу — толщиной всего 50 микрон, — которую напечатали из синтетического акрилового материала.
Печатают и пересаживают не только роговицу, но и другие органы. Так, в 2021 году в США впервые трансплантировали полностью искусственное сердце. Операцию провели хирурги из университета Дьюка, а орган разработала и напечатала французская медицинская компания Carmat. Сердце прижилось, но пациенту нужно постоянно носить сумку весом 4 кг с сосудом с приводной жидкостью, создающей сердцебиение, и аккумулятор, который обеспечивает не менее четырех часов автономной работы.