Напечатайте мне почку

Днем ранее это относилось к области научной фантастики. Сейчас новейшая разработка 3D-биопринтинга, либо трехмерной печати органов, начинает развиваться в Российской Федерации.

Мысль регенеративной медицины – восстанавливать поврежденные органы и ткани «изнутри». Универсальный инструмент – стволовые клетки, владеющие неповторимыми потенциями к формированию. Технологии разны.

Эксперты уже достигли громадных удач в тканевой инженерии и клеточной трансплантации, они обучились выращивать кое-какие органы в биореакторах, применяя клетки и особый каркас. Вторая мысль – не выращивать, а собирать орган из клеток, как трехмерный «паззл». Это вероятно сделать методом… печати на принтере.

Само собой разумеется, не на простом, а на биопринтере.

Об данной разработки поведали начальники компании 3D Bioprinting Solutionsна Интернациональной научной конференции «Регенеративная медицина в Российской Федерации» в Сколково. «Мы заливаем в принтер вместо чернил клетки и в соответствии с компьютерной моделью на особой подложке приобретаем печать в 2D-формате. Печатая слой за слоем, мы создаем орган в 3D-формате», — так растолковал идею трехмерной биопечати (она же биофабрикация) доктор наук Университета Вирджинии, научный руководитель компании3D Bioprinting SolutionsВладимир Миронов.

Единица печати в биопринтере – не отдельные клетки, а сфероиды – конгломераты клеток в виде шариков, помещенные в гидрогель. Но чтобы печатать, сфероиды нужно сперва сделать, и это отдельная задача, которая уже решена. Роботизированные устройства создают такие сфероиды, капая суспензию клеток в микролунки. Устроены они по-различному и производительность у них также различная. Рекорд – 10 тысяч сфероидов в секунду.

Чтобы напечатать орган, нужен «чертеж», либо «блюпринт», в общем, компьютерный дизайн. Орган – сложная структура, складывающаяся из различных тканей, пронизанная сетью кровеносных сосудов. Сделать компьютерную реконструкцию почки либо печени – следующий этап.

Сам процесс биопечати, фактически, практически не отличается от разработки 3D-печати неживых объектов, которая сейчас бурно начинается. Эксперты говорят о третьей технологической революции, основанной на 3D-печати. Напечатать возможно любой предмет — возможно напечатать машину, а возможно напечатать трехмерный орган. «Чернила» в биопринтере – это сфероиды. Различные ткани строятся из различных сфероидов – для каждого собственный отверстие в картридже.

По компьютерному дизайну на подложке принтер «рисует» один слой органа. После этого второй, и без того, слой за слоем, растет органная масса. Сфероиды наряду с этим не остаются отдельными элементами – они сливаются. Владимир его коллеги и Миронов продемонстрировали это в опытах.

А полые в сфероиды сливаются с образованием неспециализированной полости. Биологи с их помощью смогли напечатать кровеносные сосуды, и не простые, а разветвленную сосудистую сеть. Это уже действительность.
Ученые создали и разработку магнитной печати, в которой сфероиды направляются в необходимое место магнитным полем в соленоидах. Но печать органной массы– это еще не все, орган необходимо «доделать» в биореакторе,- растолковывает Владимир Миронов.

Биопринтинг – это альтернатива «каркасной» медицине, в то время, когда применяют жёсткий каркас органа, что засевают клетками, как делает Паоло Маккиарини, широко узнаваемый врач, эксперт по регенеративной медицине, проводя операции по выращиванию трахеи. Взяв мегагрант от русского Министерства науки, он открыл Центр регенеративной медицины на базе Кубанского медуниверситета в Краснодаре. Его разработка уже удачно употребляется и выручает людей.

Биопринтинг до тех пор пока что не опробован кроме того на животных. Но Владимир Миронов, Сергей Александр и Новоселов Островский – директор компании 3D Bioprinting Solutions, верят, что у развиваемой ими технологии громадные возможности. Компания закупает оборудование, дабы трудиться в Российской Федерации.

В мире каждый год погибает 25 процентов больных, нуждающихся в пересадке органа и не дождавшиеся ее. Донорских органов катастрофически не достаточно. Долговременная цель исследователей – раз и окончательно решить проблему дефицита органов. Больше всего необходимы почки и печень. «Как раз работа по изготовлению почки включена научной группой компании в качестве долговременного ориентира», — говорит Александр Островский.

Согласно расчетам экспертов, первый полноценный орган возможно будет ожидать к 2030 году.Но имеется и кратковременная цель на пути к долговременной – создание трехмерных тканевых конструктов для тканевой инженерии.
Фото: MUSC Bioprinting Research Center

Создатель: Надежда Маркина

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

• Мессенджер вышел на орбиту
• Биоразлагаемые наночастицы помогут в борьбе с раком

Printing a human kidney | Anthony Atala

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• 3D-модель почки – почти идеальная!

  Общественности представили 3D-макет почки для биопечати. И её автора. 3D-биопечать тканей и органов – бурно развивающееся направление регенеративной…

• Яичник напечатали на 3d-принтере

  Сделанная посредством 3D-принтера желатиновая база для яичника была удобной для яйцеклеток. Человеческие яйцеклетка и сперматозоид. (Фото Dennis Kunkel…

• В дубае открылся первый напечатанный на 3d-принтере офис

  Сравнительно не так давно в Дубае заявили о стратегии, связанной со постройкой посредством 3D-принтеров: власти планируют, что к 2030 году 25 процентов…

• Американцы займутся выпуском напечатанных «глушителей»

  Американская компания Daniel Defense в скором будущем приступит к серийному выпуску напечатанных на 3D-принтере винтовочных устройств бесшумной…