Трехмерная (3D) печать, является движущей силой крупных инноваций во многих областях, таких как инженерия, производство, искусство, образование и медицина.
Это относительно молодая отрасль и в настоящее время отличается полной открытостью исследований, независимо от страны, поскольку речь идет о здоровье человека.
Так сложилось, что здесь практически нет конкуренции.
Все новые открытия и достижения сразу становятся доступными всем специалистам и ученым в этой отрасли, так и любой обыватель может ознакомится с научными материалами и результатами экспериментов. Этому научному направлению всего лет 15 и всего в мире насчитывается более 400 научных групп, работающих в области 3D печати биологических тканей.
Пока звучит как фантастика.
Но реальность такова, что биотехнологии развиваются с феноменальной скоростью. Кстати, Россия в этой области как вы думаете, отстает или нет? Совсем нет, а возможно даже идет с опережением.
Российская компания 3D BIOPRINTING SOLUTIONS уже известна во всем мире.
В мире есть 4 полноценных 3D установки для печати тканей и органов тканевыми сфероидами. Два таких 3D принтера есть в США, один в России, один в Японии.
3D BIOPRINTING SOLUTIONS разработала экструзионный биопринтер, Fabion. Он обеспечивает непрерывную и капельную печать тканевыми сфероидами и с помощью УФ-излучения происходит полимеризация гидрогеля без повреждения структур клеток и ДНК.
Российская компания первая в мире напечатала щитовидую железу мыши. Американцы смогли воспроизвести яичник мыши (научная группа из Чикаго).
Сейчас в России ведутся работы по созданию конструкта хрящевой ткани (считается, что первыми тканями для трансплантации человеку будут кожа и хрящевая ткань).
Компания также разработала новый 3D принтер для работы в космосе, где нет гравитации, что и определило его принципиальное отличие от Fabion.
Новый принтер не имеет форсунок, а тканевые сфероиды направляются магнитным полем и формируют заданную структуру, склеиваются друг с другом, как лепится снежок (это достигается левитацией в магнитном поле в невесомости).
Исследовательская группа из Буффало, США (University at Buffalo-led research team) разработала технологию по ускорению 3D печати биологических тканей в 50 раз.
На ускоренном видеоролике за 19 минут принтер напечатал кисть в натуральную величину. Это похоже станет сенсацией в научном мире. В основе этой 3D технологии лежит метод стереолитографии желеобразными материалами (те самые гидрогели, которые используются в памперсах и для изготовления контактных линз).
Ученые показали невероятно быструю и точную 3D печать. Исследователи смогли добиться максимального снижения стрессовых повреждений для клеток и самое главное, смогли вырастить одновременно сеть сосудов, с эндотелиальным барьером.
Без кровеносного питания напечатанные ткани не будут жизнеспособными.
И это настоящий прорыв.
Эта новая технология может стать ключевой в перспективе производства 3D-печати биологических тканей и органов человека.
Однако, исследователи в этой области сталкиваются со множеством еще не решенных задач. Сложности возникают в выборе клеточных материалов, с правильной дифференциацией клеток, с выбором факторов роста и дифференцировки, а также технические проблемы, связанные с чувствительностью живых клеток и конструкцией подложек, на которых печатаются биологические ткани.
Решение этих сложных задач требует интеграции технологий из областей инженерии, современных биоматериалов, молекулярной биологии, физики и медицины.
Будущее рядом...
Источники: Rapid 3D printing method moves toward 3D-printed organs | EurekAlert! Science News
Fast Stereolithography Printing of Large‐Scale Biocompatible Hydrogel Models - Anandakrishnan - - Advanced Healthcare Materials - Wiley Online Library
https://www.3dpulse.ru/news/intervyu/yusef-hesuani-pervye-organy-prigodnye-dlya-peresadki-cheloveku-budut-napechatany-k-2030-godu/#
https://www.3dpulse.ru/news/intervyu/yusef-hesuani-pervye-organy-prigodnye-dlya-peresadki-cheloveku-budut-napechatany-k-2030-godu/#
Успехи и перспективы 3D биопринтинга (bioprinting.ru)