Я подарю тебе сердце: какие органы можно напечатать на биопринтере
Развитие науки идет семимильными шагами. Еще в середине XX века пересадка донорских органов воспринималась как научная фантастика, и вот спустя полвека мы уже на пороге нового этапа: органы можно будет не только пересаживать, но и печатать в лаборатории из собственных клеток пациентов. О том, что представляет собой процесс биопечати, какие органы уже можно напечатать на Земле и даже в космосе, чем формативная печать отличается от аддитивной – в обзоре компании 3Д Биопринтинг Солюшенс.
Органные конструкты
В XXI веке технология 3D печати стремительно ворвалась в нашу жизнь. Напечатать можно всё, что угодно: сувениры, игрушки, детали и даже целые дома! 3D принтер слой за слоем наносит материал на подложку согласно заданной цифровой модели и создает трехмерный объект. А что же такое 3D биопечать? А это всё то же самое, только в качестве материала для печати используются живые клетки или клеточные агрегаты, а в результате получаются микроорганы или, как их называют ученые, тканевые или органные конструкты.
Такие конструкты можно использовать в самых разных областях: в медицине для регенерации поврежденных органов, в фармакологии для тестирования лекарственных и косметических средств, в биологии для научных исследований и в ряде случаев в пищевых технологиях для печати еды.
Биобумага, цифровая модель и материалы для биопечати
Процесс биопечати можно разделить на три основных этапа: подготовка (pre-processing), печать (processing) и пост-принтинг (post-processing). На первом этапе происходит моделирование будущего объекта и подготовка материала для печати. Цифровая модель может быть создана de novo (то есть с нуля) и определяться фантазией оператора, а может быть основана на данных магнитно-резонансной или компьютерной томографии. Материал для печати включает в себя живые клетки в роли биочернил, а также специальные гели (на водной основе) в качестве подложки, то есть биобумаги. Гидрогели могут быть натуральные (например, коллаген, фибрин или гиалуроновая кислота) или синтетические (например, полиэтиленгликольдиакрилат или полиакриламид), но они обязательно должны быть биосовместимы: клеткам должно быть комфортно внутри них. На втором этапе происходит послойная печать желаемого