Уже длительный период времени достижения в различных областях науки не обходятся без помощи устройств для трёхмерной печати. 3D-принтеры всё чаще играют роль незаменимых помощников при реализации сложных технологических процессов. Сегодня с помощью 3D-печати делают как шоколадки, так и топливные форсунки, и даже используют технологию для создания имплантатов. Для медицины подобный тип печати может стать той самой связующей ступенькой при переходе на совершенно новый уровень технического развития. На этот раз учёные пытаются создать человеческое сердце путём его «печати» на 3D-принтере. Несмотря на саму фантастичность данной идеи, она вполне может быть воплощена в жизнь, учитывая успешный опыт трансплантации полностью искусственной черепной коробки.

В заголовке статьи умышленно было пропущено слово «искусственное» в отношении «сердца». Учёные из Университета Луисвилл рассчитывают на создание органа для нуждающихся в нём пациентов, применяя в качестве строительного материала живые клетки. На данном этапе специалистам уже удавалось «напечатать» сердечные клапаны, малые вены и мембраны, использовав для этого клеточный материал. Также теоретически возможно создание и остальных частей сердца, но для этого необходимо задействовать более совершенный подход и методики.

Главный координатор данного проекта клеточный биолог Стюарт Уильямс (Stuart Williams) поделился с журналистами своими соображениями на предмет перспектив взаимодействия трёхмерной печати и хирургии. По его мнению, изготовить полноценную «живую» замену человеческого сердца можно будет уже в ближайшие 5 лет. При успехе данного замысла полученный орган сможет называться с научной точки зрения не искусственным сердцем, а получить наименование «bioficial heart», что означает совокупность натуральных и синтетических составляющих.

Пока что на пути учёных имеется ряд достаточно сложных проблем, для поиска решения которых необходимо задействовать все доступные средства. Прежде всего, требуется объединение всех компонентов сердца в единую, полноценно функционирующую систему. Заставить клетки работать как слаженный механизм вместе — достаточно трудно. Кроме этого, в числе проблем значится и поддержание жизнедеятельности «bioficial heart» по завершению «печати» на 3D-принтере.

«Пока что камнем преткновения при создании аналогов таких сложных органов, как сердце и почка, является поддержание необходимого уровня кислорода в новой структуре для обеспечения её жизнедеятельности», — поделился своим видением проблемы представитель фирмы Wake Forest University, занимающейся над созданием «искусственной» почки при помощи всё той же технологии 3D-печати.

Сама идея является квинтэссенцией на пути к доступной замене повреждённых болезнями или травмами органов, что может стать новой точкой отсчёта в мировой медицинской практике. При этом больные перестанут быть зависимыми от доноров, тратить драгоценное время на их поиски и ожидание донорского органа, также решится проблема отторжения организмом чужеродных клеток. Выращенный в лабораторных условиях трансплантируемый орган будет создан из клеток оперируемого пациента, взятых из его же жировой ткани. Попав в печатающее устройство, клетки сначала должны будут пройти полноценную очистку, а затем аппарат примется за создание самого сердца, нанося материал слой за слоем согласно заданной компьютерной модели.

Что касается непосредственного начала тестирования на практике плодов симбиоза 3D-технологии и хирургии, то по словам господина Уильямса, пересадка bioficial-органов может начаться уже в ближайшее десятилетие. По крайней мере, к концу 2025 года существует большая вероятность хотя бы частичной реализации данной программы, которая будет включать в себя трансплантацию отдельных частей жизненно важного органа.