Первые человеческие роговицы были напечатаны в трехмерном виде учеными из Университета Ньюкасла, Великобритания.
Это означает, что эту технику можно будет использовать в будущем для обеспечения неограниченного количества роговиц.
Как самый внешний слой человеческого глаза, роговица играет важную роль в фокусировке зрения.
Тем не менее, существует значительная нехватка роговиц, доступных для трансплантации: 10 миллионам человек во всем мире требуется хирургическое вмешательство для предотвращения роговичной слепоты в результате таких заболеваний, как трахома, инфекционное заболевание глаз.
Кроме того, почти 5 миллионов человек страдают полной слепотой из-за рубцевания роговицы, вызванных ожогами, разрывами, ссадинами или болезнями.
Доказательство концепции, опубликованное сегодня в Experimental Eye Research, сообщает, как стволовые клетки (стромальные клетки роговицы человека) из роговицы здорового донора были смешаны вместе с альгинатом и коллагеном, чтобы создать раствор, который можно было напечатать, – «био- чернила’.
Используя простой недорогой трехмерный биопринтер, биочернила были успешно экструдированы в концентрических кругах, чтобы сформировать форму роговицы человека. Печать заняла менее 10 минут.
Затем было показано, что стволовые клетки культивируются или растут.
Че Коннон, профессор тканевой инженерии в Университете Ньюкасла, который руководил работой, сказал: "Многие команды по всему миру искали идеальные биочернила, чтобы сделать этот процесс осуществимым.
"Наш уникальный гель – комбинация альгината и коллагена – поддерживает жизнь стволовых клеток, создавая при этом материал, достаточно жесткий, чтобы сохранять свою форму, но достаточно мягкий, чтобы его можно было выдавить через сопло трехмерного принтера.
"Это основано на нашей предыдущей работе, в которой мы поддерживали клетки живыми в течение нескольких недель при комнатной температуре в аналогичном гидрогеле. Теперь у нас есть готовые к использованию биочернила, содержащие стволовые клетки, позволяющие пользователям печатать ткани, не беспокоясь о выращивании клеток по отдельности."
Ученые, в том числе первый автор и кандидат наук.D. студентка Эбигейл Исааксон из Института генетической медицины Университета Ньюкасла также продемонстрировала, что они могут построить роговицу, соответствующую уникальным характеристикам пациента.
Размеры отпечатанной ткани были первоначально взяты из реальной роговицы. Сканируя глаз пациента, они могли использовать данные для быстрой печати роговицы, которая соответствовала размеру и форме.
Профессор Коннон добавил: "Теперь наши роговицы с трехмерной печатью должны пройти дальнейшее тестирование, и пройдет несколько лет, прежде чем мы сможем использовать их для трансплантации.
"Однако мы показали, что можно печатать роговицу, используя координаты, взятые из глаза пациента, и что этот подход имеет потенциал для борьбы с нехваткой во всем мире."