3D печать органов : лучше ампутировать ногу, чем лечить перелом

Печать органов Трехмерные принтеры или биоэквиваленты — очень перспективная технология для воспитания здорового и жизненного органов Замена повреждений или их отсутствия; в дополнение к трехмерным принтерам, биоэквиваленты требуют моделей органа клеточного материала пациента и носителя, где орган поддерживаемый до имплантации.

Напечатанные органы превосходящие дополнительные и имплантированные части тела. Их способность быть идентичными присущим и, если они созданы на основе ДНК пациента, не отторгаться иммунной системой. Биоэст сокращает время, необходимое для поиска подходящего варианта органа и спасает жизни пациентов, нуждающихся в немедленной трансплантации.

Печать органов Трехмерный препарат уже успешно испытан на животных. Ученые из Северо-Западного университета ввели стерильным мышам искусственные яичники и получили здоровых мышат. В китайской компании Sichuan Revotek макакам-резусам были имплантированы кровеносные сосуды, созданные из того же материала для макак.

До сих пор из человеческой части тела печатались только внутренние ткани и кожа. Изготовлены весенние, но функциональные копии ушей и носа. Первый печать органов человека ожидается к 2030 году.

Как работает биопринтинг

Исследовательские группы или компании разрабатывают различные концепции биологического графика.

Каркасная печать. Структура живых клеток на неорганических подложках исчезает с ростом естественных связей между клетками. Главная задача — найти материал, который был бы таким же упругим или жестким, как заменяемый орган . Он должен быстро разрушаться, чтобы растворяться, не оставляя токсичных соединений, чтобы не мешать укреплению межклеточной матки. Для скелетов. печати Подходят гидрогель, титан, желатин, синтетика и биоинкрустация.
Без каркаса. Применение сборных клеток на гидрогелевой основе. Пока клетки находятся в принтере, они охлаждаются и заключаются в тонкий гидрогелевый сфероид. При печати Температура повышается до 36,6°, сфероид растворяется, и клетки постепенно образуют клеточную матку, которая является естественным каркасом. Эта печать Встречается реже, чем каркасная — появляется позже и труднее воспроизводится.
Имитация. Технология будущего, предполагающая создание совершенных копий. органов Непосредственно. Для этого будут проведены детальные исследования молекулярных биопроцессов и клеточности.

Способы 3D печати органов

Струйная печать. Первыми устройствами для биопечати были струйные принтеры, и обычные принтеры также используют этот метод. В них органические материалы хранятся в картриджах, которые распыляются на гидрогелевую подложку, как краска на бумагу. Недостатками являются неточное выделение капель и засорение распылительных сопел с возможной потерей клеточного материала. Релиз. печать органов Не подходит для толстых материалов, так как не распыляется. Область применения ограничена восстановлением костей, хрящей, мышц и кожи. Преимущества — низкая стоимость и воспроизводимость массы.

Микроэкструзия. Этот метод используется в неорганической 3D-печати. Для печати В нем используется пневматическая подача материала к движущейся экструзионной головке, которая наносит ячейки. Чем больше головок, тем точнее и быстрее работает принтер. Недостатком является то, что чем плотнее уложены клетки, тем меньше клеток выживает. При сопоставимой плотности укладки больше клеток погибает при микроэкструзии. печати При микроэкструзии погибает больше ячеек, чем при использовании струйных принтеров. печати . Преимущества — подходит для 3D печати органов Высокая плотность, точная настройка подачи материала за счет регулирования давления.

Лазер. Распространен в промышленности, но используется в биопринтинге. Лазер используется для нагрева стекла с жидкой подложкой клетки. В точке концентрации луча создается избыточное давление, и клетки выдавливаются в нужную область подложки. Между лучом и стеклом, содержащим биологический материал, помещается отражатель, уменьшающий мощность луча. Недостатки — повышенное содержание металла в ячейке из-за испарения отражающих элементов. Заряды. Преимущества — контролируется вплоть до отдельных клеток и укладки биоматериалов.

Кто предлагает 3D печать органов

Компании, занимающиеся биопринтингом, предлагающие 3D-печать органов или биопринтеры на продажу.

Organovo — Сан-Диего, США. печать и продажа веб печени ‘exVive3D’ фармацевтическим компаниям В 2009 году компания Organovo в сотрудничестве с австрийской компанией Invetech выпустила Novogen, первый массовый принтер для биопечати.
BioBots — стартап, представивший недорогой коммерческий биопринтер на TechCrunch 2013; Biobot 1 доступен для покупки уже сейчас, а Biobot 2 еще находится в разработке, но уже доступен на сайте компании.
3D Bioprinting Solutions — Москва, Россия. Фокус без рамок. печати Разработала собственный 3D-принтер FABION и работает над собственной технологией органопринтинга.
Cyfuse Biomedical — Токио, Япония. Разработал биопринтер Regenovo. для печати Были успешно разработаны кожа и кровеносные сосуды диаметром 2 мм.

Сколько стоит 3D-биопринтер

Средняя цена биопринтера составляет 250 000 долларов США, но бюджетные модели доступны всего за 10 000 долларов США. Большинство принтеров, доступных для покупки, являются экструзионными и работают на раме печатью .

3D BioPrinter — 200 000 долларов США. imagine TEC, Германия.
Novogen MMX — 250, 00 долл. Organovo, США.

Biobot 1 — $10, 000. Biobot, США.
3DDiscovery — $200, 000. regenHU & amp; Biofactory, Швейцария.
BioAssemblyBot — $160, 000 Advanced Solutions, Нидерланды.

Содержание пациента с механической поддержкой обходится примерно в 75 000 долларов США в год; через 10 лет пациент тратит 1 миллион долларов США. Цена принтера составляет 200 000 долларов США, а операция стоит примерно столько же. Подумайте о затратах. печать органов Операция с использованием трехмерной биостепени на 50% дешевле.

Перспективы биопечати

Трехмерное биопротезирование превратилось из идеи в функциональную и коммерчески успешную технологию. Пока основными клиентами Bi o-Prostation Companies являются крупные фармацевтические компании. Они ускоряют тестирование лекарств, испытывая препараты непосредственно на напечатанных человеческих тканях.

Дорогостоящий би о-протез появился в городских клиниках только через пять лет, но некоторые пациенты уже выздоровели. 3D печати . Челюсть 83-летней бельгийской женщины пострадала от остеомиелита. Ремонт стоит дороже и длится дольше, чем удаление больной челюсти или имплантация напечатанной новой. Группа врачей под руководством профессора Жюля Пукана провела операцию, и женщина смогла говорить сразу после процедуры. Развитие биопроизводства ведет к тому, что в медицине будет проще удалять поврежденные члены и разрабатывать новые, чем бороться с травмами, которые лечатся без ампутации.

Медицина будущего сводит к минимуму механическое вмешательство в организм . Месульпель принадлежит прошлому — рой нанороботов будет напечатан органы Прямо в тело.2018, полностью печать человеческого органа На принтере — почки. Впоследствии будут напечатаны бронхи, артерии и сердца. Но даже клинические испытания на людях носят массовый характер, впереди еще около 10 лет. 3D печать органов Человеческие и физические части появятся позже.

Помимо врачей, биорезервирование привлекательно для косметологов и пластических хирургов. Желание оставаться молодыми и красивыми вместо лечения редких и сложных заболеваний — это , 3Д печать органов людей в целом. Возможно, в будущем люди будут менять органы внешность так же просто, как смартфон.