Ученые 3D-печатают хрящ для восстановления поврежденных трахей

Ученые 3D-печатают хрящ для восстановления поврежденных трахей.

Исследователи Института медицинских исследований Фейнштейна совершили медицинский прорыв, используя 3D-печать частей тела на 3D-принтере MakerBot Replicator 2X Experimental для создания хряща, предназначенного для восстановления или замены трахеи.

Мистер Голдштейн, кандидат наук в Школе медицины Хофстра Норт Шор-LIJ, работал с командой хирургов в системе здравоохранения Норт Шор-LIJ в течение последнего года, определяя, можно ли использовать 3D-печать и тканевую инженерию для восстановления и замены трахеи. Повреждение трахеи может быть вызвано опухолью, интубацией, тупой травмой и другими повреждениями. Сужение и слабость трахеи могут возникать и часто трудно поддаются ремонту.

Исследователи объединили две новые области: 3D-печать и тканевую инженерию. Тканевая инженерия похожа на другие виды инженерии, за исключением того, что вместо использования стали или компьютерного кода для создания вещей используются живые клетки из кожи, мышц или хряща в качестве сырья. Они также знают, как создавать хрящ из смеси клеток, называемых хондроцитами, питательных веществ для их кормления и коллагена, который все это связывает. Формирование этого хряща в нос или трахею — это другое дело. Вот здесь и вступает в дело 3D-печать. 3D-принтер может создать каркас, который можно покрыть смесью хондроцитов и коллагена, которая затем вырастает в хрящ.

Тодд Голдштейн сказал: «Создание трахеи — это неизведанная территория».
Голдштейн также добавил в отчете: «Он должен быть достаточно жестким, чтобы выдерживать кашель, чихание и другие изменения давления, но достаточно гибким, чтобы позволять шее свободно двигаться».
Голдштейн в другом отчете также сказал: «С помощью 3D-печати мы смогли создать 3D-печатный каркас, который хирурги могли немедленно исследовать, а затем мы могли работать вместе в реальном времени, чтобы модифицировать дизайны», добавил Голдштейн.

Исследователи использовали доступный и доступный 3D-принтер MakerBot Replicator 2X Experimental, стоимостью 2,499 долларов США и размером, подходящим для рабочего стола.

Результаты исследования, представленные на Ежегодной встрече Общества торакальных хирургов в Сан-Диего, иллюстрируют, как 3D-печатные сегменты трахеи выдержали четыре недели в инкубаторе.

«Клетки выжили в процессе 3D-печати, смогли продолжать делиться и производить экстрацеллюлярный матрикс, ожидаемый от трахеальных хондроцитов», — сказал Голдштейн.

Другими словами, они росли так же, как хрящ трахеи.