Ученые из Санкт-Петербурга совместно с коллегами из Германии разработали новую технологию печати имплантов из наночастиц на 3D-принтере, сообщили  в пресс-службе Санкт-Петербургского государственного университета.

"Коллектив ученых из Санкт-Петербургского университета, Института высокомолекулярных соединений РАН и Университета Ганновера разработали новую технологию 3D-печати материалов для тканевой инженерии путем фотосшивания наночастиц. Разработка позволит выйти на новый уровень имплантирования", - говорится в сообщении.

Сегодня тканевая инженерия позволяет восстанавливать дефекты различных тканей человека - мышечную, нервную, соединительную и другие. Для этого применяются имплантаты на основе комбинаций стволовых клеток из тканей пациента и специальных материалов, необходимых для обеспечения трехмерного роста клеток. Индивидуальный и точный подбор элементов позволяет достичь высокой биосовместимости имплантов с человеческим телом и использовать их для замещения участков поврежденной ткани, а иногда - даже для внутренних органов. Такие материалы называются скаффолды (от англ. scaffold- строительные леса).

"Мы использовали суспензии наночастиц и с их помощью напечатали скаффолды на 3D-принтере. Испытания in vitro (на клетках) показали достаточную механическую прочность этих материалов, а также их биосовместимость. Эксперименты проводились in vitro", - цитирует ТАСС руководителя Лаборатории биоматериалов СПбГУ, доцента кафедры медицинской химии СПбГУ Виктора Коржикова-Влаха.

По его словам, преимущество использования наночастиц заключается в том, что они, в отличие от массивных материалов, применяемых в трансплантологии, позволяют создавать структуры, подражающие сложноорганизованным биологическим тканям, например, человеческая кость, которая имеет жесткую внешнюю и пористую внутреннюю структуру, или костная и хрящевая ткань, требующие восстановления после травмы.

Для 3D-печати скаффолдов ученые использовали наночастицы на основе полимолочной кислоты, представляющей собой биоразлагаемый полимер, а также нанокристалической целлюлозы. Как отмечают авторы исследования, "чернилами" также могут быть суспензии различных наночастиц, обладающих разной жесткостью, с применением нескольких печатающих головок 3D-принтера, что позволит создавать скаффолды, обладающие градиентом механических свойств. Кроме того, частицы можно модифицировать биологическими компонентами, которые будут распределяться в пространстве скаффолда при 3D-печати, таким образом создавая основу для формирования, например, кровеносных сосудов или межтканевых контактов.