Без скальпеля
Первая в мире операция по 3D-биопечати на живом человеке состоялась в России в конце 2023 года. Ее провели специалисты главного Военного клинического госпиталя имени Бурденко, инженеры Университета МИСИС и их коллеги из компании 3D Bioprinting Solutions. «Цифровой океан» расспросил участника процедуры, как это было
Начнем с главного: операция прошла успешно, и человек, получивший первую в мире «3D-заплатку» из собственных клеток, уже поправился. Пациенту требовалось лечение глубокого поражения мягких тканей, то есть открытой раны. Обычно в таких случаях берут фрагмент кожи с другой части тела и пересаживают на поврежденный участок. Это не лучший вариант с точки зрения общей травматизации, но альтернатив ему нет. Точнее, не было до сих пор.
Пациент не поделился с «Цифровым океаном» своими впечатлениями — раскрывать его личные данные запрещено по соображениям конфиденциальности. О ходе процедуры рассказал Александр Левин, разработчик программно-аппаратного комплекса биопечати, созданного НИТУ МИСИС и компанией 3D Bioprinting Solutions. Александр присутствовал на операции и непосредственно в ней участвовал.
«В ходе эксперимента мы решали сразу несколько задач. Во-первых, нужно было проверить работоспособность и безопасность технологии „в боевых условиях“, на живом человеке. С животными мы уже все отработали на отлично. Во-вторых — выявить как можно больше организационных и технических недочетов, заминок или иных потенциальных точек роста, чтобы понимать, как оптимизировать процедуры не в лабораторных условиях, а в реальной операционной. Это важно для индустрии печати в целом, не только применительно к нашей разработке. Наконец, в-третьих и в-главных — нужно было помочь живому человеку с тяжелой травмой». Александр Левин, инженер лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС
План операции
После предоперационной подготовки у пациента взяли несколько миллилитров костного мозга. Из него выделили биологический материал с высоким содержанием мультипотентных стволовых клеток. Термин «мультипотентные» означает, что из них могут развиться клетки разных тканей и органов, например кожи, мышц или крови. Стволовые клетки ввели в гидрогель — получился состав для печати, который можно условно назвать биочернилами.
Пока готовились биочернила, робототехники провели 3D-сканирование области печати, то есть раны. Получилась трехмерная модель, на основе которой компьютер рассчитал траекторию движения печатающей головки. После нескольких тестов и необходимых корректировок все было готово: в головку установили шприц с биочернилами и запустили процесс печати, который длился меньше двух минут. Затем на получившуюся заплатку нанесли специальную повязку, и пациент покинул операционную.