В ходе исследований ученые часто сетуют на ограниченный доступ к образцам человеческих биотканей определенного размера и типа, необходимых для многих проектов. Решить проблему можно было бы с помощью 3D-биопринтера. Однако такое оборудование стоит очень дорого. Немногие исследовательские группы могут себе его позволить.
Команда Школы фармации и фармацевтических наук университета Кардиффа (Великобритания) нашла выход. Она создала недорогой биопринтер, использовав детали конструктора Lego. Таким образом, ученые существенно уменьшили финансовые затраты на текущие исследования, требующие образцов биотканей.
На изготовление 3D-биопринтера из популярной детской игрушки ученые потратили всего 624 доллара США.
Как креативную идею воплотили в жизнь
Биопринтеры дают ученым возможность выращивать клетки в трех измерениях. Эта технология как нельзя лучше воспроизводит сложную архитектуру биологической ткани человека. Другими словами, с помощью биопечати исследователи создают более точные модели для изучения здоровых и больных тканей.
Решив создать недорогой 3D-принтер, многопрофильная команда инженеров и биологов выбрала для воплощения идеи конструктор Lego. Как объяснили свой выбор ученые, игрушка не только дешевая и универсальная. Ее стандартизированным деталям присуща очень высокая точность. К тому же эти конструкторы доступны во всем мире, рассказало издание Science Alert.
Исследователи напомнили, что конструктор Lego ранее уже использовался для создания 3D-принтеров. Однако оставалось непонятным, можно ли взять базовую идею принтера, печатающего твердые структуры из пластика, и разработать устройство, которое будет печатать мягкий биологический материал.
В конце концов, замысел успешно воплотился в жизнь. Создавая свой «доступный» высокопроизводительный биопринтер, команда использовала стандартные детали Lego, набор Lego Mindstorms для школьных занятий робототехникой и лабораторную помпу.
Как отметили ученые, сейчас их 3D-биопринтер все еще находится в зачаточном состоянии. В течение определенного времени изобретение придется совершенствовать, чтобы в конечном итоге достичь требуемого уровня точности производства деликатного биологического материала.
По словам ученых, работает биопринтер достаточно просто. Насадка выкладывает гелеобразное вещество, полное клеток, в чашу. Устройство перемещает ее вперед-назад и вверх-вниз. По мере выжимания геля создаются слои клеток и постепенно воспроизводится трехмерная структура биоткани.
А что дальше?
Команда сообщила, что впоследствии биопринтер можно будет модифицировать, используя для печати разных типов клеток разные типы насадок. Это поможет как можно точнее имитировать здоровую и больную кожу, а заодно – открывать новые методы лечения кожных заболеваний.
Изобретатели из Кардиффа опубликовали в сети подробную информацию о том, как построить 3D-биопринтер из Lego. Они предоставили четкие инструкции всем, кто пожелает изготовить такое устройство в любом уголке мира.
Особенно эти сведения будут полезны ученым, сталкивающимся с ограниченным финансированием исследований. Теперь они получат «открытую, доступную и недорогую альтернативу жизненно важному оборудованию, которое выходит за рамки бюджета большинства исследователей», отметили авторы изобретения. Они хотят, чтобы 3D-биопринтер Lego помог ученым проводить новаторские исследования, которые будут направлены на улучшение здоровья человека.
Фото: Cardiff University