Полезные статьи от СТАДИКЕЙС
Органы на 3D-принтере: как печатают уши, кожу и даже нервную ткань
Биопечать перестала быть фантастикой. Учёные уже создают живые органы для пересадки.
Как это началось
В 1983 году американец Чак Халл официально изобрёл 3D-печать. Но первый похожий аппарат за два года до него сконструировал японец Хидео Кодама - просто не успел оформить документы. В 1999 году случился прорыв: в Институте Уэйк Форест пациенту пересадили мочевой пузырь, выращенный из его собственных клеток. С помощью КТ и 3D-принтера создали точную копию органа.
Как это работает
Биопечать похожа на обычную 3D-печать, но вместо пластика - живые клетки.
Пациенту делают КТ или МРТ, получают 3D-модель органа. У пациента берут клетки, размножают их в инкубаторе. Биопринтер выкладывает клетки слоями на специальный гидрогель (биоразлагаемый полимер). Главный плюс: используются собственные клетки пациента - орган приживается лучше.
Основные проблемы: высокая стоимость оборудования и сырья, сложности с правовым регулированием, отсутствие стандартов тестирования.
Россия: от мыши до печени
Первый российский биопринтер появился в 2014 году у компании 3D Bioprinting
Solutions. В 2015-м они пересадили мыши напечатанную щитовидную железу. В 2023 году хирурги впервые в мире напечатали ткани прямо на ране пациента во время операции - разработка учёных из МИСиС. В феврале 2024 года в Сеченовском университете лабораторной мыши пересадили фрагмент печени, напечатанный на биопринтере. По данным «Коммерсанта», в 2023 году в России поставками для исследований биопринтинга занимались около 15 компаний. Работают научные центры в МИСИС, Сеченовском университете, СамГМУ, ТГУ и центре трансплантологии имени Шумакова.
Где уже применяют в российской медицине: стоматология (лидер внедрения), пластическая хирургия, хирургия и трансплантология, протезирование, фармакология.
Что напечатали в мире недавно
2022 год — учёные из Британской Колумбии напечатали стволовые клетки яичек человека.
Что мешает массовому внедрению
Технологические ограничения: сложно воссоздать органы со сложной архитектурой - мозг или почку, они выполняют слишком много функций. Регуляторные барьеры: регистрация медицинских материалов в Росздравнадзоре стоит от 2 млн рублей.
Эксперты предлагают регистрировать не каждый напечатанный имплант, а исходное сырьё - это ускорило бы процесс. Зависимость от импорта: российское производство биопринтеров и материалов опирается на зарубежную элементную базу. Многие разработки учёных сложно вывести в промышленный масштаб.
Источники
1. На МКС летит корабль с материалами для биопринтера – что он «напечатает». https://tochka.by/articles/technology/na_mks_letit_korabl_s_materialami_dlya_bioprintera_chto_on_napechataet/
2. Нейрочипы и «умные» таблетки: 10 технологий, меняющих медицину. https://trends.rbc.ru/trends/futurology/660e604d9a794714c0a5e1c1
3. 3D-печать органов: что происходит с технологией и кто ее развивает. https://trends.rbc.ru/trends/industry/cmrm/65dfb10d9a794783b346b69c?from=copy
Как это началось
В 1983 году американец Чак Халл официально изобрёл 3D-печать. Но первый похожий аппарат за два года до него сконструировал японец Хидео Кодама - просто не успел оформить документы. В 1999 году случился прорыв: в Институте Уэйк Форест пациенту пересадили мочевой пузырь, выращенный из его собственных клеток. С помощью КТ и 3D-принтера создали точную копию органа.
Как это работает
Биопечать похожа на обычную 3D-печать, но вместо пластика - живые клетки.
Пациенту делают КТ или МРТ, получают 3D-модель органа. У пациента берут клетки, размножают их в инкубаторе. Биопринтер выкладывает клетки слоями на специальный гидрогель (биоразлагаемый полимер). Главный плюс: используются собственные клетки пациента - орган приживается лучше.
Основные проблемы: высокая стоимость оборудования и сырья, сложности с правовым регулированием, отсутствие стандартов тестирования.
Россия: от мыши до печени
Первый российский биопринтер появился в 2014 году у компании 3D Bioprinting
Solutions. В 2015-м они пересадили мыши напечатанную щитовидную железу. В 2023 году хирурги впервые в мире напечатали ткани прямо на ране пациента во время операции - разработка учёных из МИСиС. В феврале 2024 года в Сеченовском университете лабораторной мыши пересадили фрагмент печени, напечатанный на биопринтере. По данным «Коммерсанта», в 2023 году в России поставками для исследований биопринтинга занимались около 15 компаний. Работают научные центры в МИСИС, Сеченовском университете, СамГМУ, ТГУ и центре трансплантологии имени Шумакова.
Где уже применяют в российской медицине: стоматология (лидер внедрения), пластическая хирургия, хирургия и трансплантология, протезирование, фармакология.
Что напечатали в мире недавно
2022 год — учёные из Британской Колумбии напечатали стволовые клетки яичек человека.
2023 год — американские и бразильские учёные создали лоскут кожи с работающими волосяными фолликулами. 2024 год — американские биологи напечатали первый образец искусственной нервной ткани, которая передаёт сигналы как мозг.
2024 год — в России на МКС планируют первыми в мире напечатать трубчатые органы (мочеточники, уретру) в космосе.
2025 год — запуск первой в России цифровой платформы для 3D-биопечати.
2026 год — в России планируется начать печать печени для трансплантации. 2028 год - создать экспериментальное сердце. 2030 год - внедрить коммерческую биопечать в федеральные центры.
Что мешает массовому внедрению
Технологические ограничения: сложно воссоздать органы со сложной архитектурой - мозг или почку, они выполняют слишком много функций. Регуляторные барьеры: регистрация медицинских материалов в Росздравнадзоре стоит от 2 млн рублей.
Эксперты предлагают регистрировать не каждый напечатанный имплант, а исходное сырьё - это ускорило бы процесс. Зависимость от импорта: российское производство биопринтеров и материалов опирается на зарубежную элементную базу. Многие разработки учёных сложно вывести в промышленный масштаб.
Источники
1. На МКС летит корабль с материалами для биопринтера – что он «напечатает». https://tochka.by/articles/technology/na_mks_letit_korabl_s_materialami_dlya_bioprintera_chto_on_napechataet/
2. Нейрочипы и «умные» таблетки: 10 технологий, меняющих медицину. https://trends.rbc.ru/trends/futurology/660e604d9a794714c0a5e1c1
3. 3D-печать органов: что происходит с технологией и кто ее развивает. https://trends.rbc.ru/trends/industry/cmrm/65dfb10d9a794783b346b69c?from=copy