Биочернила: ткани человека будут печатать на 3D-принтере

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России создаются клеточные продукты для регенеративной и персонифицированной медицины, а также для фармации. Так, к концу этого года ученые Центра НТИ "Бионическая инженерия в медицине" СамГМУ планируют создать биочернила для печати хрящевой ткани человека на 3D-биопринтере.

С помощью 3D-принтера будут печатать аналоги тканей и органов человека из специальных "чернил". В качестве таких "чернил" используют биоматериалы: гидрогели и первичные культуры человеческих клеток.

С помощью биопечати ученые СамГМУ смогут создавать аналоги хрящевой и костной тканей, кожных покровов человека, а также поджелудочной железы. Это позволит открыть новые направления в лечении заболеваний опорно-двигательной системы, сахарного диабета, хронического панкреатита, а также тяжелых и распространенных повреждений кожи (трофических язв, ожогов, огнестрельных и осколочных ранений).

Как пояснила руководитель Центра биомедицинских клеточных продуктов Центра НТИ СамГМУ, доктор медицинских наук Лариса Волова, главное преимущество разрабатываемых продуктов - в том, что они созданы на основе первичных культур собственных клеток человека и гидрогелей, получаемых из донорских человеческих материалов, обработанных по собственной технологии. По своей структуре и составу они идентичны тканям пациента. Благодаря этому практически отсутствует риск неприживления продуктов 3D-печати.

"Клетки мы получаем из зубной пульпы, костного мозга, пуповины, жировой, костной, хрящевой тканей и других источников, - говорит Лариса Волова. - Другими словами, используются живые человеческие клетки, которые выполняют положенные им функции. Для хранения биоматериалов будет создан мастер-криобанк клеток, а также усовершенствован уже существующий в СамГМУ банк тканей. Планируется проведение на животных доклинических исследований напечатанных конструкций и материалов на 3D-биопринтерах".

Сейчас еще в одном подразделении СамГМУ - НИИ биотехнологий - реализуется проект "Клеточные линии и тест-системы, биомедицинские клеточные продукты для регенеративной, персонифицированной медицины и фармации". В ходе этого проекта ученые получают первичные клеточные культуры человека из различных новых источников для нескольких целей, например, для проведения доклинических исследований in vitro ("в пробирке") эффективности и безопасности медицинских продуктов: медизделий, лекарств. А также для создания универсальной клеточной тест-системы для оценки in vitro биологической активности фармацевтических средств. С их помощью можно проводить сравнительный анализ оригинальных препаратов, дженериков и биоаналогов, а также проводить раннюю диагностику, прогнозирование и определение схемы лечения социально значимых заболеваний воспалительного и аутоиммунного характера: подагры, ревматоидного артрита, псориаза и других.

Подобные тест-системы уже разработаны в НИИ биотехнологий и успешно прошли апробацию. Недавно их закупило фармацевтическое предприятие и проверяет на них эффективность разрабатываемых лекарств. Первичные клеточные культуры человека, используемые в тест-системах, максимально отражают физиологические процессы, которые происходят при различных заболеваниях, в том числе на фоне применения медицинских продуктов.

Еще один проект НИИ биотехнологий СамГМУ - масштабирование производства, а также трансфер на российский и международный рынки серийных и индивидуальных биоимплантатов "Лиопласт"®. Ученые также разрабатывают новые способы их клинического применения. "Лиопласт"® планируют использовать в персонифицированной регенеративной медицине с помощью технологий 3D-моделирования, прототипирования и обработки материала.

"Биотехнологии позволяют получить гибридные продукты клеточной и тканевой инженерии с заданными характеристиками из биологических материалов для применения в регенеративной медицине, - говорит Лариса Волова. - Наиболее адаптированные к организму человека продукты биоинженерии производятся из материалов аллогенного происхождения, то есть из донорских".

На базе НИИ биотехнологий уже организовано серийное производство по разработанной в СамГМУ и запатентованной технологии более 180 различных видов аллогенных бионических имплантатов из соединительных и опорных тканей человека. Биоимплантаты применяют в регенеративной медицине для реконструкции дефектов костей после травм и различных заболеваний. Когда биоимплантат устанавливают в область дефекта, он восстанавливает структуру кости, встраивается в нее и постепенно замещается собственной костной тканью пациента.

Благодаря тому, что имплант имеет биологическое происхождение и структуру, которая полностью соответствует натуральной костной ткани, он обеспечивает максимально естественный, правильный процесс регенерации. Биоимплантаты "Лиопласт" абсолютно безопасны для окружающих тканей и организма человека. "Лиопласт" применяется в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, травматологии, ортопедии, нейрохирургии, оториноларингологии и офтальмологии у взрослых и детей.

"Сегодня потребности профильного рынка диктуют нам необходимость масштабировать производство бионических имплантатов, наряду с расширением их спектра, - комментирует Лариса Волова. - Это возможно за счет увеличения числа новых источников аллогенных тканей. А также за счет изготовления биоимплантатов по индивидуальным параметрам пациента с использованием технологий прототипирования и 3D-моделирования. Таким образом мы реализуем персонифицированный подход в регенеративной медицине".

В ходе реализации проекта ученые используют новые источники аллогенного биоматериала для инновационных биоимплантатов, создают новые бионические продукты из дентина, лиофилизированного хряща, твердой мозговой оболочки и других материалов. Также разрабатывается программный модуль для получения персонализированной 3D-модели биоимплантатов по данным КТ и МРТ пациента и многое другое.

Последние комментарии

Сергей Никольский 08 сентября 2023 15:40 Регулярная физическая активность снижает риск развития рака

Доктор медицинских наук Беджанян назвал упражнения против рака...- "Две шаги налево, две шаги направо"?...- Нет. Беджанян советует выполнять растяжку, аэробные упражнения и занятия с собственным весом...- И что будет?...- Снизится уровень половых гормонов и инсулина в крови...- И что?...- Ну, типа, предполагают, что это может укрепить иммунитет, улучшить метаболизм и избавить от лишних килограмм...- А что такое "иммунитет"?...- Ну, типа, это защитный механизм организма по борьбе со всякой заразой...- И что в него входит?...- Гланды...- А ещё?...- Щитовидная железа...- А ещё?...- Макрофаги...- А ещё?...- Лейкоциты...- А ещё?...- Иммунные тела...- А зачем они?...- Уничтожать вирусы...- А что они делают?...- Портят геном клеток...- И что?...- Клетка становится раковой...- И что?...- Заражаются и другие, так растёт опухоль...- А почему?...- Слаб защитный механизм самой клетки...- А почему?...- Шлаки и токсины мешают...- Почему?...- Клетка не резиновая! Пока шлаки не выйдут - питательные вещества не войдут в неё!...- И что?...- Клетке не хватает энергии на отпор - её частота приближается к частоте вируса...- А, если ей хватает энергии?...- Тогда её частота гораздо выше частоты вируса- он к ней даже не приблизится!...- А, если рискнёт?...- Тогда она сразит его наповал!...- Ну и как же растяжка и аэробные упражнения помогут отбить атаку вирусов?...- Ну, типа, учёные работают над этим...- А человеку что пока делать?...- И что же делать?....- Поголодать насухо неделю, не меньше, без воды и без еды...- И что будет?...- Избавившись от шлаков и токсинов, организм наводит порядок - восстанавливаются основные функции клеток- обмен веществ и далее со всеми остановками...- Спасение утопающих - дело рук самих утопающих...

Viktor Voloshin 05 января 2023 08:12 Самарские медики провели первую операцию на челюсти с применением протеза, напечатанного на 3D-принтере

сейчас в стоматологии все космических денег стоит. где столько взять то

Владимир Семенов 29 октября 2021 10:45 За последние сутки вакцинировалось более чем 14 тысяч жителей Самарской области

Необходима вакцинация после болезни (более 6 месяцев), врач говорит - только спутник-лайт. Но в Самаре этой вакцины нигде давно нет. Может кто-то даст ответ почему? И кто за это отвечает? Еще немного, и я стану "антиваксером".

Николай Николаевич 06 октября 2021 10:06 Врач Лилия Батршина: "Привиться - это общечеловеческий долг"

Пусть прививается , кто ее держит !

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
30 31 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 1 2 3 4 5