Японский ученый Макото Накамура считается пионером в области Organ Printing — научного направления, в рамках которого исследователи намерены создавать человеческие органы при помощи струйного принтера.
Подавляющее большинство владельцев компьютеров использует струйные принтеры для печатания текстов, черно-белых или цветных графических изображений. Но некоторые пользователи значительно расширили их функциональные возможности: японский ученый Макото Накамура, например, намерен использовать свой принтер для производства человеческих органов. «Надеюсь, что смогу создать сердце», — говорит Накамура, профессор Института научных и технологических исследований при Университете Тояма.
Пока путь к достижению этой цели достаточно далек, ясен только принцип: вместо микроскопических капелек чернил, сопла принтера выбрасывают тысячи человеческих клеток в секунду, составляя из них трехмерный орган. «Это все равно, что монтировать небоскреб под микроскопом, — объясняет Накамура. — Вместо стальных балок, бетона и стекла используются клетки организма различных видов и другие материалы».
По мнению энтузиаста, до реальной возможности создания человеческого сердца при помощи такой технологии еще не менее 20 лет. Массовое производство органов с восторгом будет принято пациентами, ожидающими трансплантации, при этом сердце, созданное из клеток пациента, значительно уменьшает риск его отторжения.
Технология Organ Printing в следующем: орган условно делится на несколько горизонтальных слоев, при этом слой соответствует расположению клеток на поперечном срезе органа. Принтер позиционирует эти клетки в соответствующем месте создания копии и повторяет процесс для всех слоев: таким образом, возникает новый трехмерный орган. Подобно тому, как струйный принтер выбирает чернила разных цветов, прибор может размещать в соответствующих местах клетки различных типов, сообщает http://www.welt.de/.
Ученому уже удалось создать тончайшую стенку из живых клеток: для этого он использовал трехмерный принтер, который разработала его группа. Точность этого прибора составляет одну тысячную миллиметра, а скорость печатания — 3 см в течение 2 минут.
«Речь идет о спасении жизни людей при помощи новых органов», — мотивирует ученый направление своей деятельности. Как педиатр, лечивший детей с сердечными проблемами, Накамура пришел к выводу, что медицина с ее прежними возможностями в отношении многих пациентов бессильна: «Я вынужден был наблюдать, как они умирали, не в силах им помочь». В 36 лет врач прекратил клиническую практику и занялся научными исследованиями.
Накамура долго изучал искусственные сердца в лабораторных условиях, но пришел к выводу, что они не могут быть альтернативой донорскому сердцу. Ученый узнал, что капли из струйного принтера имеют те же размеры, что и человеческие клетки: их диаметр составляет сотую часть миллиметра. В 2002 г. Накамура приобрел стандартный принтер Seiko Epson и попытался «укомплектовать» его клетками, но они закупоривали сопла. Когда медик объяснил сотруднице сервиса, что он хотел бы печатать клетками, женщина не смогла ему помочь. Лишь после нескольких попыток компания Epson поддержала идею Накамуры.
В 2003 г. Накамура сообщил, что клетки переживают процесс печатания. Японский ученый одним из первых, создал трехмерную структуру из реальных живых клеток при помощи лучевого принтера. Чтобы клетки не высыхали и сохраняли трехмерную форму, они хранятся в специальном растворе альгината натрия и печатаются в хлориде кальция. В будущем усовершенствование технологии позволит также использовать стволовые клетки и таким образом создавать новые здоровые органы. «Я действительно не знаю возможностей будущего, — говорит Накамура. — Ясно одно: эту технологию мы будем использовать».
