С помощью 3D принтера ученые создают реалистичные искусственные уши из клеток овец

Медицина, 02 августа 2013, 16:50, КОММЕНТАРИЕВ: 1

Ученые создали реалистичные искусственные человеческие уши с помощью 3D принтера и тканей животных - коров и овец.

Уши создал Томас Сервантес из Общей больницы Массачусетса совместно со своими коллегами.

Искусственные уши имеют «природный эластичный изгиб» и такую же форму, как у настоящих ушей. «Во-первых, нам удалось сохранить естественную форму ушей, после 12 недель экспериментов с выращиванием на крысах. А во-вторых, мы также смогли сохранить естественную гибкость хряща», – рассказывает Сервантес в интервью BBC.

Форма уха была разработана таким образом, чтобы сохранить размеры и особенности настоящего уха взрослого человека. Цифровая 3D модель человеческого уха была создана и подготовлена к печати с использованием программы CAD – SolidWorks. Конечный результат 3D напечатали, воспользовавшись технологией стереолитографии. 3D печатное ухо сделано из полидиметилсилоксана (ПДМС), это специальное силиконовое соединение для создания литой модели, которую затем разделили по внешнему контуру, в результате чего получилась пресс-форма, состоящая из двух частей.

Дизайн формы уха и процесс разработки ее цифровой модели. (a) Первоначальное CAD изображение уха, (b) соответствующий прототип, обработанный пластическим хирургом. (c) Готовый прототип уха с акцентом на деталях, чтобы лучше продемонстрировать его сходство с настоящим ухом человека. (d) ПДМС-слепок, используемый для литья коллагеновой суспензии со встроенным проволочным каркасом. (f)Очертания внутренних линий уха. Пунктирными линиями обозначены места, которые должны быть мягкими. (g) Коллагеновая модель уха со встроенным проволочным каркасом.

Эти слепки наполнили коллагеном от коров, а форму поддерживает титановая проволока. Пористый коллаген затем заполнили клетками ушных хрящей овец, и клетки росли внутри пористого волокна коллагена.

Главная особенность искусственного уха заключалась в наличии встроенного проволочного каркаса, который существенно помог сохранить форму уха, несмотря на сжатие имплантата, которое возникло во время формирования неохрящей. Проволочный каркас также достаточно гибкий, что обеспечило создание природных эластичных изгибов структуры уха, рассказывают ученые.

Готовые искусственные уши имплантировали под кожу мышей или крыс в лаборатории, при этом все имплантаты отлично прижились в течение 12 недель.

Общий внешний вид искусственно сгенерированного уха со встроенным проволочным каркасом, имплантированное под кожу крысе в течение 12 недель, (a) до и (b) после того, как его извлекли. Общий внешний вид извлеченного искусственно сгенерированного уха без проволочного каркаса. (d) Извлеченное ухо без проволочного каркаса сохранило свою форму и эластичность.

Ученые надеются, что искусственные уши могут быть использованы при операциях по пересадке поврежденных или отсутствующих органов пациентов.

Они говорят: «В данный момент технология подготавливается к клиническим испытаниям, поэтому мы увеличили и изменили форму искусственных ушей в соответствии с размерами уха взрослого человека, чтобы после имплантации сохранились все эстетические свойства.»

«Также мы задействовали более жесткие методы анализа точности формы уха после имплантации.»

«Эти многочисленные анализы формы позволили определить возможности улучшения точности формы искусственных ушей.»

«Это исследование – существенный шаг навстречу к подготовке искусственных ушей к клиническим испытаниям на людях», – рассказывает , в интервью BBC доктор Томас Сервантес, возглавивший исследование. Он предполагает, что их применение может начаться спустя 5 лет.

Результаты исследования можно увидеть в онлайн-выпуске журнала Royal Society Interface за 31 июля.

Фото предоставлены Royal Society Publishing


Пазлы становятся сложнее с 3D печатью

Напечатай сам: двойной алмаз

Система лазерного спекания EOSINT S 750