Бюджетный биопринтер печатает живые структуры в 100+ слоёв

Учёные из Университета Рочестера и Корнеллского университета преобразовали стандартный 3D-принтер в биопринтер стоимостью 450 долларов — он способен печатать живые структуры высотой более 100 слоёв.

Новый прибор позволяет создавать объекты с полостями внутри, что даёт учёным больше контроля над геометрией материалов с живыми клетками. Исследователи стремились решить две проблемы биопечати: высокую стоимость коммерческих машин (от 100 тысяч долларов) и склонность мягких структур к разрушению до застывания.

Команда заменила в 3D-принтере экструдер для пластиковой нити на шприц-насос, подающий биочернила — смесь живых клеток и полимерного раствора. После печати чернила превращаются в гель, удерживая клетки в заданной форме. Шприц также может втягивать чернила назад — это позволяет точнее контролировать поток материала и уменьшать размытие краёв печати.

Для печати структур высотой более 100 слоёв учёные использовали мягкий опорный гель (суспензию): он удерживает каждый слой на месте во время застывания, позволяя добавлять материал без риска обрушения нижних слоёв. Такой подход также даёт возможность оставлять внутри объектов полости — это может быть полезно, например, для изучения биоплёнок или очистки воды и разложения пластиковых отходов.

Исследователи создали два варианта опорного геля: один позволяет легко извлечь готовую структуру, другой — оставить её в геле для инкубации. Во втором случае встроенные микроорганизмы оставались живыми не менее четырёх недель — при прежних методах бактерии начинали погибать примерно через девять дней. Это открывает новые возможности для изучения биоплёнок.

Ранее по теме: Напечатанные «рельсы» из живых клеток восстановили нервы у крыс не хуже пересадки

Источник: Interesting Engineering