Иногда дети появляются на свет с микротией – врожденным дефектом наружного уха (оно не развито вовсе). Даже если их внутреннее ухо функционирует нормально, отсутствие наружного уха влияет на слух, не говоря уж о том, что голова выглядит очень странно. Обычно реплантация наружного уха осуществляется с помощью материала, по консистенции напоминающего поролон (иногда врачи используют даже хрящи из рёберной клетки), вживляемого под кожу. В итоге ухо всё равно выглядит неестественно. Но теперь ученые из Корнелльского университета разработали более реалистическую модель наружного уха, изготавливаемого из биоматериалов методом 3D печати.
Исследование возглавлял адъюнкт-профессор биоинженерии Лоуренс Бонассар (Lawrence Bonassar) и адъюнкт-профессор пластической хирургии доктор Джейсон Спектор (Jason Spector). Сначала ученые создали 3D цифровую модель полностью развитого наружного уха пятилетней девочки, а потом отпечатали слепок с этой модели на 3D принтере.
Коллаген, собранных с хвостов крыс, был смешан с хрящевыми клетками из коровьих ушей для создания гидрогеля, который потом был впрыснут в форму. Коллаген выступает в качестве подпорок, на которых хрящевые клетки будут укрепляться и расти.
«Создание слепка занимает полдня, на печать уходит день или около того, на впрыскивание геля – полчаса, и еще через пятнадцать минут мы вынимаем ухо. Далее мы его подравниваем и кладем на пару дней в питательную среду для выращивания культур клеток», – рассказывает Бонассар. В течении трех месяцев после имплантации (опыты пока проводились только на лабораторных крысах) хрящевые клетки почти полностью сменили коллаген.
Изготовленные с помощью биотехнологий наружные уши пригодятся не только детям, страдающим от микротии, но и всем, кто потерял этот орган из-за травм или болезней. Перед тем, как имплантировать наружные уши людям, ученым необходимо отработать процесс наращивания их с помощью хрящевых клеток человека – желательно самого пациента – чтобы максимально снизить вероятность отторжения. По мнению Спектора, первый такой имплант будет создан в течении трех лет. О своих находках ученые рассказали в журнале PLOS One.