Печать как защита био органов
Открытие стволовых клеток и цифровые технологи позволяют не только отказать от пересадки чужих органов, но и от идеи выращивания их в специальных боиреакторах. Уже сегодня создана 3D-технология печати онлайн, позволяющая собирать нужный человеческий орган из клеток на специальном биопринторе.
Недавно в Сколково прошла международная конференция «Регенеративная медицина в России», на которой разработчики представили все возможности такого выращивания искусственных органов из стволовых клеток конкретного человека, которыми можно будет заменять поврежденные или разрушенные.
Особенности трехмерной биопечати:
На конференции Владимир Миронов, профессор Вирджинского университета, а также директор по научной части компании 3D Bioprinting Solutions, рассказал о том, каким образом осуществляется трехмерная печать новых человеческих органов, или биофабрикация.
Биопечать очень сильно напоминает трехмерную печать неживых объектов, которая сегодня активно развивается. Появление 3D биопринтера говорить о начале третьей технологической революции, которая позволит в скором времени всем нуждающимся в пересадке органов пациентам вместо длительного ожидания доноров просто сделать печать онлайн любой части тела:
почек;
печени;
уха;
руки;
ноги;
зубов и т.д.
Ученые смогли создать аналог биологических «чернил» для биопринтера, которые называются сфероиды. В отличие от неживых предметов, живая ткань обладает очень сложной структурой, в состав которой входит сразу несколько видов тканей, которые пронизывает сеть кровеносных сосудов. Воссоздавать их в трехмерном объеме ученые смогли с помощью особых сфероидов, способных сделать печать онлайн органа любой сложности для конкретного человека.
Сфероиды имеют форму шариков, которые размещаются в гидрогеле. Их создают специальные роботизированные системы, которые капают клеточную суспензию пациента в специальные лунки. На сегодняшний день такие роботы могут создавать 10 000 сфероидов в одну секунду.
Для разных тканей используются разные сфероиды, которые занимают в картридже свое место. С их помощью по созданной картинке, лежащей на подложке биопринтера, можно создать печать онлайн органической массы нужного типа. Сфероиды создают полную имитацию органических сред, состоящих из разных тканей. Уже сегодня по такой трехмерной технологии ученые смогли создать сосудистую сетку, полностью идентичную настоящей.
Следующим этапом таких исследований станет создание искусственной почки и печени из сфероидов на биопринторе.
Перспективы третьей технологической революции:
На сегодняшний день от недостатка донорских органов погибает не менее 25% больных. Трехмерная печать на онлайн конструктор печатей смогла бы обеспечить всех нуждающихся. Больше всего ощущается дефицит донорских почек и печени на сегодняшний день. На основе технологии биофабрикации ученые планируют уже к 2030 году напечатать первую искусственную почку.
Такие искусственные органы не нужно подвергать специальной консервации, так как печать их будет проводиться накануне пересадки. Их жизнеспособность до вживления пациенту обеспечивается содержанием в лерфузионном биореактиве. После того, как новый орган будет напечатан, он сможет оставаться живым на протяжении нескольких лет в таких биореаткивах. После имплантации искусственный орган не будет отторгаться организмом, так как его напечатают «чернилами», сделанными из клеток самого пациента.
Дата публикации 2019-08-25