Новая методика, которую разработали ученые из Университета штата Северная Каролина (США), позволяет улучшить характеристику искусственных тканей с помощью ультразвука, сообщает пресс-служба университета. С ее помощью напечатанная искусственная ткань точнее имитирует структуру живой ткани: можно создавать имплантаты для коленного сустава, связки, сухожилия. Статья с описанием технологии появилась в журнале Biofabrication.
Методика получила была названа ультравуковой биофабрикацией. Чтобы выровнять клетки, исследователи создали камеру, которая позволяет ультразвуковым волнам проходить через область, где биопринтер печатает живые клетки. Эти волны распространяются в одном направлении и затем отражаются обратно к своему источнику. Они эффективно объединяют клетки в ряды, которые совпадают с областями, где ультразвуковые волны и отраженные волны пересекаются друг с другом.
«Мы можем контролировать характеристики выравнивания ячеек, меняя параметры ультразвука, такие как частота и амплитуда», – отмечает Рохан Ширвайкер (Rohan Shirwaiker), один из авторов исследования.
Чтобы продемонстрировать жизнеспособность новой техники, исследователи напечатали мениск коленного сустава (на фотов заставке), клетки которого были выровнены по полулунной дуге – так же, как они расположены в естественном мениске.
Исследователи также обнаружили, что некоторые комбинации ультразвуковых параметров приводят к гибели клеток. Это позволяет ученым понимать, что они могут сделать, чтобы улучшить работу тканей, и чего им нужно избегать, чтобы сохранить живые клетки. Поэтому исследователи создали вычислительные модели, которые помогают прогнозировать производительность любого заданного набора параметров перед началом биофабрикации.
[Фото: ROHAN SHIRWAIKER, NC STATE UNIVERSITY]
