Вы получили серьезную рану, но вместо сложной операции, пересадки кожи с других участков тела и нескольких месяцев болезненной реабилитации, к вам подводят специальный аппарат, который буквально за 10 минут «запечатывает» рану новой, живой кожей. Звучит как фантастика? Но что, если я скажу вам, что это уже реальность, созданная российскими учёными? Как такое возможно и почему 3D-биопринтер FABION 2 действительно может стать прорывом 21 века? Давайте разбираться вместе.
Принтер, который печатает кожу
Обычный 3D-принтер вы знаете: он плавит пластик и создает фигурки. Но в НИТУ МИСИС совместно с компанией 3D Bioprinting Solutions создали устройство нового поколения – биопринтер FABION 2. Его главная фишка в том, что он печатает не пластиком, а живыми тканями. И делает это не в чашке Петри в лаборатории, а прямо на теле пациента, в операционной.
Казалось бы, что сложного? Навел, напечатал. Но есть нюанс. Человек – не статичный манекен. Он дышит, его сердце бьется, грудная клетка поднимается и опускается. Это как нарисовать идеальную линию на воздушном шаре, который постоянно надувается и сдувается. Раньше это было почти невозможно.
Но российские разработчики решили и эту задачу. Система сканирует рану лазером, строит 3D-модель и в реальном времени отслеживает движения тела. Принтер «подстраивается» под дыхание пациента, сохраняя точность до 5 микрон (это в 10 раз (!) тоньше человеческого волоса).
Из чего состоят «чернила»?
Самое важное – материал. Чтобы организм не отторг новую кожу, она должна быть «своей»:
- Берутся клетки костного мозга самого пациента.
- Смешиваются со специальным коллагеновым гелем и тромбоцитами (кстати, российского производства).
- Эта смесь загружается в принтер.
Вместо отдельных клеток принтер использует тканевые сфероиды.
Представьте, что вы строите дом не из песчинок (это долго и ненадежно), а из готовых микро-кирпичиков. Принтер укладывает до 10 000 таких «кирпичиков» в секунду. Они сливаются друг с другом, начинают синтезировать белки и строить каркас. Уже через 4 недели на месте раны формируется полноценная молодая кожа без шрамов.
Самое впечатляющее, что технология прошла проверку не на мышах, а на людях! В Главном военном клиническом госпитале имени Бурденко биопринтер уже использовали для лечения раненых бойцов. Небольшие раны устраняются за 10-15 минут. Это колоссальное облегчение для пациентов с ожогами и травмами, которым раньше требовались месяцы лечения.
Открытый код для науки
Есть ещё один момент, который должен понравиться будущим программистам. Программное обеспечение для этого чуда написал специалист лаборатории Александр Левин.
Код написан на языке Python и выложен в открытый доступ. Это значит, что любое медицинское учреждение может скачать его, изучить и доработать. Российские учёные не прячут технологию, а делятся ею ради прогресса.
Разработчики уже показали свой проект на V Конгрессе молодых учёных в «Сириусе». Но они не планируют останавливаться на коже.
По прогнозам, лет через 15 мы сможем печатать фрагменты внутренних органов: участки печени, кишечника или сердечной мышцы. Это даст шанс онкобольным и людям с травмами органов жить полноценной жизнью без протезов.
А если есть FABION 2, значит должен быть и FABION 1?
Да, у FABION 2 был предшественник. Первый российский биопринтер FABION был представлен ещё в октябре 2014 года компанией 3D Bioprinting Solutions.
3D-биопринтер FABION 1 печатал живые ткани из клеток и гидрогеля с точностью до 5 микрон. Он даже успешно напечатал фрагмент щитовидной железы мыши, который прижился в организме!
Почему появилась версия 2? У первой модели был технический нюанс: при печати использовался гидрогель как «несущая основа». Это как строить дом с лесами, они нужны в процессе, но потом их приходится убирать. Гель мог мешать клеткам взаимодействовать друг с другом.
А главная разница в том, что FABION 1 работал только в лабораторных условиях, тогда как вторая версия биопринтера научилась печатать прямо на движущемся теле пациента, подстраиваясь под дыхание и сердцебиение. Как и первый смартфон проложил путь современным гаджетам, так и FABION 1 доказал, что биопечать реальна, открыв дорогу для спасения человеческих жизней сегодня.
Интересный факт: в 2015 году стоимость подобных 3D-биопринтеров на мировом рынке составляла от 250 тысяч до 1 миллиона долларов. А российская разработка позволила получить передовую технологию по более доступной цене и, главное, с открытым программным кодом.
Вместо заключения
Мы живем в удивительное время. То, что еще вчера казалось невозможным, сегодня внедряется в госпиталях и спасает жизни. Разработка 3D-биопринтера FABION 2 – это яркий пример того, как биология, робототехника и программирование объединяются ради человека.
Наука не стоит на месте, и, возможно, кто-то из вас в будущем сможет улучшить эту технологию или создать что-то еще более революционное.
А вы готовы доверить лечение своей раны роботу-принтеру, или вам спокойнее от традиционных методов врача?
Возможно, Вам будет интересно:
Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне, как автору!
