Биопринтер. Изготовлено в Рф


Создатели первого русского биопринтера поведали «Газете.Ru» о его способностях и собственных принципиальных планах. К марту 2015 года они собираются напечатать щитовидку (нечеловеческую), а в 2018 году — почку (людскую). При том что большая часть профессионалов в мире считает, что людская почка для пересадки будет написана не ранее 2030 года.

Корреспондент «Газеты.Ru» в числе первых увидела 1-ый русский биопринтер, сделанный компанией «3D Биопринтинг Солюшенс», которая является резидентом «Сколково». Как и обещали сотрудники лаборатории на ее открытии, он появился в 2014 году.

Это устройство, созданное для того, чтоб печатать живыми клеточками. И печатать не что другое, как живы ткани и органы.

Донорских органов для трансплантации не хватает. Ученые пробуют решить эту делему различными способами. Спецы по регенеративной медицине научились растить органы с внедрением стволовых клеток и уже выручают людские жизни. У доктора Владимира Миронова другой путь, на котором «мы не зависим ни от свиней, ни от доноров», Он верует, что будущее за биопечатью.

Пока аппарат работает в тестовом режиме, идет отладка технологии. Но уже совершенно скоро, в марте 2015 года, ему предстоит напечатать многофункциональную щитовидную железу, хотя и мышиного размера.

А в 2018 году сотрудники лаборатории запланировали печать людской почки, применимой для трансплантации. В действительность таковой амбициозной задачки верится с трудом. Большая часть профессионалов в мире считает, что людская почка может быть написана не ранее 2030 года.

«Что такое биопринтер? — разъясняет научный управляющий лаборатории Владимир Миронов «Газете.Ru». — Это роботическое устройство, которое позволяет точно распределять биоматериал, включая живы клеточки, в трехмерном пространстве, послойно, согласно цифровой модели. А если гласить проще, это шприц, который двигается в 3-х направлениях».

Таких «шприцов»-форсунок у русского биопринтера 5. У фаворитной на рынке компании Organova принтер обустроен 2-мя форсунками, замечает Миронов. Две созданы для выдавливания либо разбрызгивания полимерного гидрогеля, а три — для помещения в этот гель конгломератов клеток, которые носят заглавие тканевых сфероидов.

Сфероиды — это «биочернила», то, чем принтер печатает. А гидрогель — «биобумага».

Таким макаром, биочернила распределяются по биобумаге: «Сначала мы распыляем гидрогель, а потом в него «втыкиваем» сфероиды». Отделить одно от другого — это ноу-хау русских профессионалов, и оно позволяет им достигнуть плотной упаковки клеток. Печать происходит по заблаговременно сделанной цифровой модели, программка задает движение форсунок с шагом 1 микрометр. От компьютера сигналы передаются на принтер через блок управления.

«Мы используем тканевые сфероиды как строй блоки, — гласит Владимир Миронов. — Если расположить сфероиды, чтоб они касались друг дружку, то приходит их слияние, но это не клеточное слияние, а тканевое». Формируется ткань. Сфероиды могут состоять из самых различных клеток, но ведь и орган состоит из различных типов клеток, различных тканей.

Как разъясняет «Газете.Ru» заведующий лабораторией Сергей Новоселов, для сотворения сфероидов может быть использовать два метода. Ручным можно получить порядка тыщ. Но чтоб прирастить их количество, исключить человечий фактор и достигнуть стандартизации, ученые собираются перейти к механизированному их получению с внедрением технологии микрофлюидики.

Биопринтер может работать с хоть какими сфероидами, сочитая их в разных сочетаниях.

Самое тяжелое при разработке хоть какого органа — это обеспечить его кровеносными сосудами, васкуляризировать.

Ученые разработали отдельные подходы для того, чтоб сделать большой сосуд, маленький сосуд и совершенно тонкие капилляры. Для всего этого подходят разные типы сфероидов. Не считая того, биопринтер может работать и с разными полимерами в качестве гидрогеля. К примеру, с фоточувствительными, которые застывают под действием света. Для этого предусмотрен источник уф-излучения, при этом он размещен так, чтоб не подвергать облучению сами клеточки. Это очередное ноу-хау.

«Сейчас в мире существует от 10 до 14 коммерческих биопринтеров, — гласит Владимир Миронов. — Но наш — наилучший в мире. Он мультифункционален. Он может делать все, что размещено в научных статьях, и даже то, что еще не опубликовано».

Техническое и инженерное решение и дизайн устройства — русские, собирали его здесь же, некие составляющие «железа» сделаны при участии профессионалов из Венского института. За управляющим компом посиживает инженер Александр Меляшкин и отрабатывает технологию. Из-под принтера выходят написанные послойно кубики.

«Но мы здесь не просто в «лего» играем», — гласит Владимир Миронов и делает сенсационное заявление:

« К 15 марта 2015 года мы напечатаем щитовидку. Многофункциональную и васкуляризованную. Правда, не людскую и не для пересадки, «ин витро».

Почему щитовидку? Оказывается, это 1-ый орган, который пересадили человеку. А главное, она просто устроена, главные структурные элементы — артерия, вена и фолликул — шарик, оплетенный сетью капилляров. «Если мы создадим три тыщи таких единиц и свяжем артерию с веной, то мы создадим щитовидку», — разъясняет Миронов.

Функциональность написанной щитовидки планируется инспектировать, и для этого существует несколько способов: в биореакторе, в курином яичке с зародышом цыпленка и в живой мыши.

А почему 15 марта? «Мы исполняем решение правительственной комиссии, где шестым пт обозначено: «К 15 марта создать предложения по использованию технологий послойной трехмерной печати в сфере здравоохранения», — отвечает Владимир Миронов корреспонденту «Газеты.Ru». — Вот мы и разрабатываем.

Мы напечатаем орган. Мы докажем его функцию «ин виво». Мы скажем, что в первый раз в мире в Рф был написан многофункциональный орган. И мы это создадим к 15 марта».

В процессе предшествующего знакомства «Газеты.Ru» с лабораторией «3D Биопринтинг Солюшенс» была обозначена многообещающая цель — людская почка. Это самый нужный орган для трансплантологии, это то, чего больше всего не хватает. «Каждый денек 20 человек погибают, так как в Америке воспретили кататься на байках без шлема. И новых органов нет», — замечает Владимир Миронов. Но по воззрению профессионалов, применимую для пересадки человеку почку можно будет напечатать не ранее чем в 2030 году.

Но сейчас ученые строят более принципиальные планы. Как считает Миронов, почку они сумеют сделать уже к 2018 году.

Почему так стремительно? « А ранее мы не знали, с какой скоростью мы будем идти. На данный момент появились индуцированные плюрипотентные стволовые клеточки — источник клеток хоть какого типа для наших целей. Скорость развития новых технологий возрастает. Если мы за полгода сделали принтер, за полгода освоили масштабное создание сфероидов, если мы в 2015 году создадим щитовидку, то, может быть, мы еще ранее перейдем к почке», — убежден доктор. Но для людского органа данный принтер не подойдет, необходимо будет видоизменять лабораторный аппарат в клинический и сертифицировать его.

Не так длительно и осталось, чтоб выяснить, поразит ли Наша родина мир первой написанной почкой.


Copyright © 2018 Коипьютерный блог.