3D-принтинг или, как его называют по-научному, аддитивные технологии — инновационное направление, которое открывает широкое поле для исследований и достижений. Сегодня оно применяется во многих сферах: от археологии до робототехники и промышленности. Но настоящий прорыв произошел в медицине. Именно об этом читайте в нашей новой статье.
Аддитивные технологии — инновации в вашей жизни
Аддитивные технологии — метод создания трехмерных объектов, деталей или вещей путем послойного добавления материала: пластика, металла, бетона, а теперь еще и человеческой ткани. Объекты создаются с помощью специальных принтеров. Термины «аддитивное технологии» и «3D-печать» являются синонимами, но в масштабах промышленного производства обычно говорят об аддитивных технологиях.
Как устроен 3D-принтер
Работа 3D-принтера основана на пошаговом нанесении материала, которым может быть что угодно, включая человеческие ткани. Основное применение этой технологии заключается в прототипировании и изготовлении уникальных изделий.
Что касается медицины, биопринтинг, то есть печать органов, в настоящее время находится на стадии разработки. Принцип работы у этой технологии следующий:
- Сначала берется клетка поврежденного органа у пациента, например, кожи, печени или почки;
- Затем эта клетка размножается в специальном растворе, и с помощью био-3D-принтера производится создание нужного органа для замены. При этом клетки слой за слоем накладываются друг на друга, образуя живую ткань.
Вероятность успешной адаптации такого органа гораздо выше, чем у донорских органов. По прогнозам экспертов, данная технология может быть применена для лечения пациентов уже в течение 5-10 лет.
3D-печать в России
В нашей стране аддитивные технологии также стремительно развиваются. До конца 2030 года планируется создание около 180 специализированных центров.
Вот какие организации действуют сейчас в России:
- Ассоциация специалистов по 3D-печати в медицине. В нее входят крупные медицинские компании, лечебные учреждения, компании по производству и поставке оборудования для 3D-принтеров, ученые, врачи, специалисты в области IT-технологий;
- НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСиС. Здесь проводятся биологические исследования в области 3D-биопринтинга, создания клеточно- и тканеинженерных конструкций, имплантатов и биомиметических структур.
- Сеченовский университет подписал соглашение с китайскими коллегами о создании совместных лабораторий биопринтинга;
- В СамГМУ действует НТИ «Бионическая инженерия в медицине». Ученые этого медицинского вуза разработали роботизированную руку, оснащенную устройством для биопечати гидрогелями.
В ноябре в России состоялась первая в мире операция с биопечатью непосредственно на пациенте. Врачи совместно со специалистами из Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС использовали биопринтер, состоящий из роборуки, системы биопечати и компьютерного зрения.
И еще немного достижений:
- В Сеченовском университете проводятся исследования биосовместимости и применимости искусственных аналогов на животных. Также в 2023 году там был напечатан искусственный аналог живой человеческой ткани на основе двух типов клеток из жировой ткани и слизистой оболочки десны;
- В 2023 году в МИСиС представили первый в России автономный «тканевой пистолет», который может останавливать кровотечения и запускать регенеративные процессы при ранениях легкой и средней степени тяжести;
- Компания «Моторика» использует 3D-печать для создания протезов пальцев, кисти и предплечья;
- Ученые из ТГУ проводят испытания препаратов генной терапии рака на тканях, напечатанных на 3D-принтере.
Подведем итог
Аддитивные технологии в России и в мире развиваются быстрым темпом. За 10 лет наши ученые успели сделать очень много. Появились организации, которые активно изучают отрасль и применяют технологии на практике. Уверены, совсем скоро пациентов, вылеченных с помощью 3D-принтеров станет гораздо больше!