Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Биопринтингом тканей и органов занялись в Москве

В Москве открылась первая лаборатория по 3D биопечати органов и тканей.

Биопечать органов и живых тканей – быстроразвивающееся направление регенеративной медицины, призванной восстанавливать и полностью воссоздавать целые органы человеческого тела.

Прототип биопринтера.
Прототип биопринтера.
Инженеры лаборатории работают над созданием нефрона на чипе.
Инженеры лаборатории работают над созданием нефрона на чипе.

По мнению научного руководителя открывшейся в Москве лаборатории «3D Bioprinting Solutions» профессора Владимира Миронова, новая технология уже в недалеком будущем полностью избавит человечество от необходимости использовать донорские органы и решит проблему биологической совместимости пересаженных органов и тканей. Ведь биопечать предполагает использование собственных стволовых клеток человека, точнее, их конгломератов – сфероидов, из которых и печатается на биогеле будущая ткань или целый орган.

Как пояснил на церемонии открытия лаборатории «3D Bioprinting Solutions» профессор Миронов, разрабатываемая технология не ограничивается  собственно 3D-биопечатью – сначала строится  компьютерная модель будущего органа  со всеми его анатомическими и тканевыми особенностями, включая сосудистый рисунок. Важнейший этап – выделение стволовых клеток из собственной жировой ткани реципиента, для чего используется сортировщик клеток, затем – получение клеточных сфероидов, строительного материала для ткани или органа.  

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Ноу-хау лаборатории - специальный биогель, не позволяющий клеточным сфероидам слипаться раньше времени, в картридже биопринтера и его форсунках, через которые они «капают» в соответствии с созданной компьютерной моделью на «биобумагу». Cамопроизвольное слияние клеточных конгломератов – важнейшее свойство биоматерии, без которого биопечать органов и тканей была бы невозможна: клеточные сфероиды, нанесённые на строительную подложку, сливаются в единый слой, который сливается (срастается) со следующим слоем сфероидов. И так, слой за слоем, получается объёмный объект.
Профессор Миронов пояснил, что слияние происходит за счет сил поверхностного натяжения, без участия каких-либо биологических процессов.

Напечатанная на биопринтере тканеинженерная конструкция помещается затем в биореактор, наполненный различными ростовыми факторами и другими необходимыми веществами для ускоренного созревания ткани. Владимир Миронов подчеркнул, что ткань (орган) печатаются сразу с сосудистым рисунком, для этого в картриджи биопринтера загружаются конгломераты клеток, образующих сосуды. По его словам, на сегодняшний день уже получены биообъекты, включающие три вида клеток.

Лаборатория «3D Bioprinting Solutions» будет работать в содружестве с Институтом общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН. Лаборатория генетических основ клеточных технологий под руководством д.б.н. профессора Сергея Киселева станет «поставщиком» стволовых клеток для клеточных сфероидов. В планах совместной работы этого союза – создание устройства для тестирования функционирования используемых  клеток и разработка роботизированной системы, позволяющей получать клеточные сфероиды с производительностью 10 тыс. капель в секунду. По мнению В. Миронова, это минимальная производительность, необходимая для масштабирования технологии биопечати.
Другая ближайшая задача – создание своего собственного биопринтера , превосходящего мировые аналоги. «Дизайн такого биопринтера уже разработан, – сказал научный руководитель лаборатории Владимир Миронов, – сейчас мы ищем, кто мог бы это сделать, после чего предполагаем получить патент и лишь затем отправить статью в журнал «Science».

В дальних планах лаборатории «3D Bioprinting Solutions» – биопечать почки к 2030 году, для чего уже сейчас инженеры и дизайнеры работают над созданием микрофлюидного устройства получения почечных нефронов – клетки, основные функции которой – фильтрация и реабсорбция. Первый этап этой работы – разработка искусственного нефрона на чипе.

Фото автора.

Автор: Татьяна Зимина

Источник: www.nkj.ru

Статьи по теме