Біопринтер. Зроблено в Росії

Біопринтер. Зроблено в РосіїТворці першого російського біопринтера розповіли «Газеті.Ru» про його можливості і своїх амбітних планах. До березня 2015 року вони збираються надрукувати щитовидку (нелюдську), а в 2018 році — нирку (людську). При тому що більшість фахівців в світі вважає, що людська нирка для пересадки буде надрукована не раніше 2030 року.

Біопринтер. Зроблено в Росії

Кореспондент «Газети.Ru» в числі перших побачила перший російський біопринтер, створений компанією «3D Біопрінтінг Солюшенс», яка є резидентом «Сколково». Як і обіцяли співробітники лабораторії на її відкритті, він з’явився в 2014 році.

Це пристрій, призначений для того, щоб друкувати живими клітинами. І друкувати не що інше, як живі тканини і органи.

Біопринтер. Зроблено в Росії

Донорських органів для трансплантації не вистачає. Вчені намагаються вирішити цю проблему різними шляхами. Фахівці з регенеративної медицини навчилися вирощувати органи з використанням стовбурових клітин і вже рятують людські життя. У професора Володимира Миронова інший шлях, на якому «ми не залежимо ні від свиней, ні від донорів», Він вірить, що майбутнє за біопечатью.

Поки апарат працює в тестовому режимі, йде налагодження технології. Але вже зовсім скоро, у березні 2015 року, йому належить надрукувати функціональну щитовидну залозу, хоча і мишачого розміру.

Біопринтер. Зроблено в Росії

А в 2018 році співробітники лабораторії запланували друк людської нирки, придатної для трансплантації. У реальність такого амбітного завдання віриться насилу. Більшість фахівців у світі вважає, що людська нирка може бути надрукована не раніше 2030 року.

«Що таке біопринтер? — Пояснює науковий керівник лабораторії Володимир Миронов «Газеті.Ru». — Це роботичних пристрій, який дозволяє точно розподіляти біоматеріал, включаючи живі клітини, в тривимірному просторі, пошарово, згідно цифрової моделі. А якщо говорити простіше, це шприц, який рухається в трьох напрямах ».

Біопринтер. Зроблено в Росії

Таких «шприців» -форсунок у російського біопринтера п’ять. У лідируючій на ринку компанії Organova принтер оснащений двома форсунками, зауважує Миронов. Дві призначені для видавлювання або розбризкування полімерного гідрогелю, а три — для приміщення в цей гель конгломератів клітин, які носять назву тканинних сфероидов.

Сфероїди — це «біочерніла», то, ніж принтер друкує. А гідрогель — «біобумага».

Таким чином, біочерніла розподіляються по біобумаге: «Спочатку ми розпилюємо гідрогель, а потім в нього« втиківаем »сфероїди». Відокремити одне від іншого — це ноу-хау російських фахівців, і воно дозволяє їм добитися щільної упаковки клітин. Друк відбувається за заздалегідь створеної цифрової моделі, програма задає рух форсунок з кроком 1 мікрометр. Від комп’ютера сигнали передаються на принтер через блок управління.

Біопринтер. Зроблено в Росії

«Ми використовуємо тканинні сфероїди як будівельні блоки, — каже Володимир Миронов. — Якщо розташувати сфероїди, щоб вони стосувалися один одного, то приходить їх злиття, але це не клітинне злиття, а тканинне ». Формується тканину. Сфероїди можуть складатися з самих різних клітин, але ж і орган складається з різних типів клітин, різних тканин.

Як пояснює «Газеті.Ru» завідувач лабораторією Сергій Новоселов, для створення сфероидов можливо використовувати два способи. Ручним можна отримати порядку тисяч. Але щоб збільшити їх кількість, виключити людський фактор і домогтися стандартизації, вчені збираються перейти до роботизованому їх отриманню з використанням технології мікрофлюідікі.

Біопринтер. Зроблено в Росії

Біопринтер може працювати з будь-якими сфероїді, комбінуючи їх в різних поєднаннях.

Найважче при створенні будь-якого органу — це забезпечити його кровоносними судинами, васкуляризированной.

Вчені розробили окремі підходи для того, щоб створити великий посудину, невеликий посудину і зовсім тонкі капіляри. Для всього цього підходять різні типи сфероидов. Крім того, біопринтер може працювати і з різними полімерами в якості гідрогелю. Наприклад, з фоточутливими, які застигають під дією світла. Для цього передбачений джерело ультрафіолетового випромінювання, причому він розташований так, щоб не піддавати опроміненню самі клітини. Це ще одне ноу-хау.

Біопринтер. Зроблено в Росії

«Зараз у світі існує від 10 до 14 комерційних Біопринтер, — каже Володимир Миронов. — Але наш — найкращий у світі. Він мультіфункціонален. Він може робити все, що опубліковано в наукових статтях, і навіть те, що ще не опублікована ».

Технічне та інженерне рішення і дизайн пристрою — російські, збирали його тут же, деякі компоненти «заліза» виготовлені за участю фахівців з Віденського університету. За керуючим комп’ютером сидить інженер Олександр Меляшкін і відпрацьовує технологію. З-під принтера виходять надруковані пошарово кубики.

Біопринтер. Зроблено в Росії

«Але ми тут не просто в« лего »граємо», — каже Володимир Миронов і робить сенсаційну заяву:

«До 15 березня 2015 ми надрукуємо щитовидку. Функціональну і васкуляризованная. Правда, не людську і не для пересадки, «ін вітро».

Чому щитовидку? Виявляється, це перший орган, котрий пересадили людині. А головне, вона просто влаштована, основні структурні елементи — артерія, вена і фолікул — кулька, обплетений мережею капілярів. «Якщо ми зробимо три тисячі таких одиниць і зв’яжемо артерію з веною, то ми зробимо щитовидку», — пояснює Миронов.

Функціональність надрукованій щитовидки планується перевіряти, і для цього існує кілька методів: в біореакторі, в курячому яйці з ембріоном курчати і в живій миші.

Біопринтер. Зроблено в Росії

А чому 15 марта? «Ми виконуємо рішення урядової комісії, де шостим пунктом зазначено:« ДО 15 березня розробити пропозиції щодо використання технологій послойной тривимірної друку в сфері охорони здоров’я », — відповідає Володимир Миронов кореспонденту« Газети.Ru ». — Ось ми й розробляємо.

Ми надрукуємо орган. Ми доведемо його функцію «ін виво». Ми скажемо, що вперше в світі в Росії був надрукований функціональний орган. І ми це зробимо ДО 15 березня ».

В ході попереднього знайомства «Газети.Ru» з лабораторією «3D Біопрінтінг Солюшенс» була позначена перспективна мета — людська нирка. Це самий затребуваний орган для трансплантології, це те, чого найбільше не вистачає. «Кожен день 20 людей вмирають, бо в Америці заборонили кататися на мотоциклах без шолома. І нових органів немає », — зауважує Володимир Миронов. Але на думку фахівців, придатну для пересадки людині нирку можна буде надрукувати не раніше ніж в 2030 році.

Однак сьогодні вчені будують більш амбітні плани. Як вважає Миронов, нирку вони зможуть зробити вже до 2018 року.

Біопринтер. Зроблено в Росії

Чому так швидко? «А раніше ми не знали, з якою швидкістю ми будемо йти. Зараз з’явилися індуковані плюрипотентні стовбурові клітини — джерело клітин будь-якого типу для наших цілей. Швидкість розвитку нових технологій збільшується. Якщо ми за півроку зробили принтер, за півроку освоїли масштабне виробництво сфероидов, якщо ми в 2015 році зробимо щитовидку, то, може бути, ми ще раніше перейдемо до нирки », — переконаний професор. Однак для людського органа даний принтер не підійде, потрібно буде модифікувати лабораторний апарат в клінічний і сертифікувати його.

Не так вже довго і залишилося, щоб дізнатися, вразить Чи Росія світ першою надрукованою ниркою.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *