Медицинский Вестник №22 (635) / 2013
Органы на заказ
Возможности современной трансплантологии ограничены в первую очередь дефицитом донорских органов. Но выход, кажется, найден: десять лет назад появилась концепция объемного печатания органов из собственных стволовых клеток пациента. Она основана на использовании трехмерных принтеров, которые позволяют создавать объект любой формы, заданной компьютерной программой. О новой технологии редактору «МВ» Надежде Стауриной рассказывает научный руководитель российской лаборатории биотехнологических исследований «3D Биопринтинг Солюшенс», профессор Университета штата Вирджиния (США) Владимир МИРОНОВ, автор первой в мире публикации о биопечати органов, увидевшей свет в 2003 г.
Возможности современной трансплантологии ограничены в первую очередь дефицитом донорских органов. Но выход, кажется, найден: десять лет назад появилась концепция объемного печатания органов из собственных стволовых клеток пациента. Она основана на использовании трехмерных принтеров, которые позволяют создавать объект любой формы, заданной компьютерной программой. О новой технологии редактору «МВ» Надежде Стауриной рассказывает научный руководитель российской лаборатории биотехнологических исследований «3D Биопринтинг Солюшенс», профессор Университета штата Вирджиния (США) Владимир МИРОНОВ, автор первой в мире публикации о биопечати органов, увидевшей свет в 2003 г.
— Владимир Александрович, расскажите об «орудии производства», с помощью которого создается трехмерная структура.
— Как известно, Микеланджело сказал: «В каждом камне заключена статуя, нужно только убрать все лишнее и извлечь ее на свет». В биопечати все наоборот: имеется трехмерная модель, ее можно разрезать на множество слоев, каждый слой заполнить соответствующими клетками, затем слои накладывать один на другой в первоначальной последовательности. Так возникает трехмерный объект-орган.
Уже существуют высокоскоростные трехмерные принтеры, с помощью которых можно создавать любые объемные конфигурации. Прогресс в этой области робототехники весьма впечатляющий: если первые роботы стоили около 300 тысяч долларов США, то в настоящее время небольшие компании выпускают настольные трехмерные принтеры стоимостью 1000 долларов. Следовательно, необходимое для биопечати оборудование не является камнем преткновения для развития данного направления биомедицинских технологий.
Принтер состоит из позиционного устройства с тремя моторчиками, которые позволяют двигать шприц в трех направлениях, создавая объемный скаффолд (в переводе с английского означает временную конструкцию). Сам шприц тоже можно сделать автоматическим — пневматическим или механическим. Вопрос в том, что выдавливать из шприца, какой полимер — биосовместимый и биодеградируемый или постоянный. В первом случае пластик временно держит форму органа, клетки начинают заселять этот матрикс, потом он деградирует, и остается орган, полностью состоящий из клеток организма. Во втором случае мы имеем уже не скаффолд, а имплант или протез.
— С чем можно сравнить процесс создания органа?
— Я бы сравнил его с печатанием книги, для чего нужны бумага, чернила, литеры (буквы), текст и пресс. В качестве бумаги выступает биодеградируемый гидрогель (фибрин), чернила — эт...
