Фото: EAST NEWS
Биотехнологии

Биологи научились формировать клетки ультразвуком

В натуральных биологических тканях клетки расположены определенным образом. Для того чтобы в напечатанных было так же, американские ученые создали новую технологию производства искусственных тканей при помощи ультразвука.

Созданная учеными Университета Северной Каролины система состоит из камеры, в которой биопринтер размещает слои материала, состоящего из геля и живых клеток. Параллельно с одной стороны камеры к другой движутся волны ультразвука, отражаясь и рассеиваясь внутри пространства камеры. В местах их столкновения возникают стоячие волны, пишет New Atlas.

Ближайшие клетки выстраиваются в ряд вдоль длины каждой волны. Меняя параметры ультразвука — частоту и амплитуду — можно менять свойства рядов клеток.

При этом есть опасность гибели клеток в результате воздействия ультразвука с определенными характеристиками. Чтобы избежать этого, исследователи разработали прогнозирующую компьютерную модель.

В ходе демонстрации возможностей системы ученые напечатали мениск человека — чашевидный диск, который с трудом восстанавливается после травмы. Клетки в искусственной коленной чашечке были выстроены полукругом, повторяя расположение настоящей.

«Мы управляли расположением клеток в процессе печати, слой за слоем, по всему объему тканей, — говорит Рохан Ширвейкер. — Также мы показали возможность выстраивать клетки таким образом, какой особенно важен для других ортопедических тканей, например, связок и сухожилий».

Сейчас университет ищет партнеров для коммерциализации этой технологии.  

Без снабжения кислородом искусственные ткани быстро гибнут. Стартап из США взялся решить эту проблему и разработал технологию голографической 3D-печати, которая быстро создает необходимую для жизни органа капиллярную структуру.