Что если вместо долгого ожидания донорских органов их можно будет… напечатать? В научно-образовательном центре «Умные материалы и биомедицинские приложения» БФУ имени И. Канта ученые создали собственный модуль печатающей экструзионной головки — устройство, которое может стать ключом к медицине будущего.
Эта разработка выросла из фундаментального проекта РНФ № 21-72-30032 «Разработка и исследование мультиматериалов с магнитными нанокомпонентами для аддитивных 3D–5D технологий». Но конечный результат звучит куда менее академично: компактный и доступный DIW-принтер, способный работать с «биочернилами» и формировать из них трехмерные структуры.
Почему это важно?
Потому что теперь можно воспроизводить не просто пластиковые модели, а настоящие биоматериалы — например, коллаген, основу соединительных тканей организма. Сначала это будут матрицы для исследований, а уже следующий шаг — трехмерные конструкции с живыми клетками. То есть прототипы тканей и, в перспективе, органов.
В чем фишка разработки?
| Петр Ершов, научный сотрудник лаборатории «Умные полимерные композиты»: |
| Принтер собран по принципу «просто и гениально»: его печатающая головка целиком напечатана на обычном FDM-принтере, легко заменяется и не требует дорогих комплектующих. |
Встроенный редуктор, отмечает эксперт, позволяет уверенно работать с вязкими материалами — от силиконового герметика до плотных гидрогелей, открывая широкое поле для экспериментов. А использование одноразовых шприцев убирает головную боль с очисткой и калибровкой: загрузил — напечатал — выбросил. Все это — плюс разрабатываемые учеными доступные и биосовместимые коллагеновые чернила — делает систему не просто удобной, а по-настоящему открытой для исследований, без лишних сложностей и затрат.
Коллагеновые биочернила, которые готовят ученые, обещают быть доступнее существующих аналогов и обладать высокой биосовместимостью.
Чтобы усилить прочность и «живучесть» таких материалов, исследователи комбинируют коллаген с веществами, которые встречаются и в природе — танинами, гиалуроновой кислотой или солями кальция. Результат — биоструктуры, максимально похожие на натуральные ткани, с заданной пористостью и градиентами жесткости.
Что дальше?
На горизонте — испытания с использованием стволовых клеток, и, если они пройдут успешно, это станет шагом к реальной регенеративной медицине. Представьте: вместо имплантатов и протезов — собственные ткани, выращенные прямо в лаборатории.
| Екатерина Левада, заведующая лабораторией «Биомедицинские приложения»: |
| Улучшение механических свойств коллагеновых биочернил достигается за счет комбинации с сшивающими агентами и пластификаторами, такими, как танины, гиалуроновая кислота и хлорид кальция. Важным аспектом разрабатываемой технологии является также оптимизация параметров 3D-печати для создания сложных структур с заданной пористостью и градиентами жесткости, максимально приближенных к натуральным тканям. В будущем планируются испытания in vitro и in vivo с использованием стволовых клеток, что позволит оценить потенциал разработанных материалов для клинического применения». |
Сегодня это звучит как научная фантастика, но именно такие разработки превращают фантастику в медицину будущего.
#3Dбиопечать, #НОЦУМБП, #регенеративнаямедицина, #3Dпринтер, #DIWпечать, #инженерныерешения
Личный кабинет для cтудента
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие
