Принт и нищий – журнал Vademecum

3D Bioprinting Solutions — дочерний проект холдинга INVITRO, резидент «Сколково» и одна из самых заметных компаний в области биопринтинга в мире. Директор по развитию проекта Дмитрий Фадин рассказал «Хайтеку» о доступности биопринтинга в будущем и перспективах создания фабрики по печати органов в космосе.  

Интервью, события, факты

02 февраля 2021 , https://link.springer.com/article/10.1007/s42242-020-00123-2

Статья по космическому эксперименту включена в список наиболее важных исследований

Магнитный биопринтинг трёхмерного органного конструкта в космосе включен в список наиболее важных публикаций в сфере биодизайна и биофабрикации в 2020 году по версии журнала Springer.

23 сентября 2020 , https://www.researchgate.net/publication/343262551_Scaffold-free_Label-free_and_Nozzle-free_Magnetic_Levitational_Bioassembler_for_Rapid_Formative_Biofabrication_of_3D_Tissues_and_Organs

Scaffold-free, Label-free, and Nozzle-free Magnetic Levitational Bioassembler for Rapid Formative Biofabrication of 3D Tissues and Organs

Авторитетное международное издание International Journal of Bioprinting опубликовало статью авторства сотрудников 3Д Биопринтинг Солюшенс

01 сентября 2020 , https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.202000721

Магнитоакустический скаффилд — следующий шаг в технологии биофабрикации

18 августа 2020 г. в авторитетном издании Advanced Healthcare Materials вышла статья «Biofabrication of a Functional Tubular Construct from Tissue Spheroids Using Magnetoacoustic Levitational Directed Assembly» авторства научного коллектива лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions совместно с коллегами из «Radboud University», Нидерланды.

27 июля 2020 , https://advances.sciencemag.org/content/advances/6/29/eaba4174.full.pdf

Научная статья на advances.sciencemag.org

В авторитетном международном издании ScienceAdvances вышла статья «Magnetic levitational bioassembly of 3D tissue construct in space» про первую в мире биопечать в космосе авторства научного коллектива и партнёров лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions

Ваш запрос не может быть обработан

Ваш запрос не может быть обработан

С данным запросом возникла проблема. Мы работаем чтобы устранить ее как можно скорее.

Как это устроено?

Принцип примерно тот же, что и в обычной 3D-печати: на специальном принтере мы получаем трехмерный объект.

Первый этап — предпринтинг: сначала создают цифровую модель будущего органа или ткани. Для этого используют снимки, полученные на МРТ или КТ.

Затем печатают, слой за слоем — эта технология называется аддитивной. Только вместо обычного 3D-принтера здесь специальный биопринтер, а вместо чернил — биоматериалы. Это могут быть стволовые клетки человека, которые в организме выполняют роль любых клеток; свиной коллагеновый белок или клеточный материал на основе морских водорослей.

Фото:Alec Favale / Unsplash

Если клетки живые, их берут с помощью биопсии и подготавливают в биореакторе: пока они не размножатся делением до нужного количества. Во время печати биопринтер полимеризует клеточную структуру — то есть связывает ее с помощью ультрафиолетового света, нагревания или охлаждения. Клеточные слои связываются при помощи гидрогеля — органического или искусственного.

Затем полученную структуру помещают в биосреду, где она «дозревает» перед пересадкой. Это — самый долгий этап: он может длиться несколько недель. За это время структура стабилизируется, а клетки готовы выполнять свои функции.

Потом орган пересаживают и следят за тем, как он приживается.

Помимо обычных аддитивных есть и другие биопринтеры. Одни из них печатают коллагеном непосредственно на открытую рану: так можно быстро нарастить новую кожу даже в полевых условиях. В этом случае этап дозревания (постпринтинга) пропускают.

Есть также принтеры, которые печатают в открытом космосе, в условиях невесомости. В будущем их можно будет применять на МКС:

О развитии индустрии биопринтинга

Главное достижение биопринтинга за последнее время — появление индустрии вокруг этой технологии. Когда задумывался проект 3D Bioprinting Solutions в 2011 году, идея биопринтинга уже давно существовала, но рынка вокруг нее не было. Сейчас это большая индустрия, каждая из составляющих которой имеет собственную ценность. В биопринтинге есть четыре основных направления развития.

Биопринтинг дает возможность тестировать лекарственные препараты — проверять их токсичность. Именно ради этого многие компании и начали когда-то его активно развивать.

Реакция клеток в реальности может сильно отличаться от того, как они ведут себя под микроскопом. Это стало причиной отмены запуска многих препаратов на самых последних стадиях испытаний. Медикамент начинали проверять на людях, и вдруг выяснялось, что он токсичен. Так родилась идея печатать ткани для тестирования лекарственных средств.

Принт и нищий – журнал Vademecum

Фото: Евгений Фельдман / «Хайтек»

Биопринтинг используется в основном в трансплантологии, когда в лечебных целях больную или отсутствующую ткань заменяют на новую. Сложность задач и успехи в этом направлении сильно зависят от того, какую ткань нужно напечатать. Кожу, например, мы умеем печатать уже сейчас — делаем подложку, наносим на нее криобласт и получаем кожный покров. Можно так довольно просто закрыть большой ожог. Пока опыт применения биопринтинга в трансплантологии довольно маленький — это требует определенного набора компетенций, умения культивировать клетки, но индустрия продвигается в этом направлении.

Но эксперименты, связанные с печатью более сложных тканей — сосудовидных образований, трубчатых структур, пока не столь успешны. Это намного труднее, и пока технология биопринтинга настолько не развита. С железистыми органами или почкой, которая является итоговой целью нашей компании, — еще сложней, потому что их структура очень специфичная. Но при этом, например, по технологии швейцарской компании Codon проведено более 12 тыс. операций, в которых дефекты хрящей восполняли с помощью специальных напечатанных хрящевых шариков.

Принт и нищий – журнал Vademecum

Фото: Евгений Фельдман / «Хайтек»

Теоретически, в будущем мы сможем создавать мясо, и ни одно животное при этом не пострадает. Это третье направление биопринтинга — 3D-печать в пищевой промышленности. Например, уже был напечатан бифштекс. Дорогой и не очень вкусный, но важен сам факт.

Есть совершенно замечательный кейс, когда при создании ткани использовали живые клетки, которые меняют свою конформацию в зависимости от температуры. Для спортсменов так делают костюмы, в которых при достижении определенной температуры открываются разрезы и дают телу дышать, а когда температура опускается, — закрываются. Это еще одно перспективное направление биопринтинга — текстильная промышленность.

Stratasys выпустила офисные 3D-принтеры J35 Pro и J55 Prime

6

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Корпорация Stratasys анонсировала еще два 3D-принтера по технологии струйной фотополимерной 3D-печат…

Первый биологический 3D-принтер

внешний вид первого 3d-принтера

Первый серийный биопринтер был выпущен американской компанией Organovo к концу 2009 года. Ее промышленным партнером стала австралийская компания Invetech. Благодаря совместным усилиям и появился на свет агрегат, который в 2010 году напечатал первый полноценный кровеносный сосуд.

Представители Organovo решили отойти от идеи выращивания органов в пробирке и предположили, что напечатать его будет куда более эффективнее. Они придумали технологию NovoGen, которая регламентировала все взаимодействия между биологической составляющей процесса и ее механической частью. Для реализации идеи привлекалась компания Invetech. В результате сотрудничества получился компактный прибор с интуитивно понятным интерфейсом.

Принтер имел две печатающие головки. Одна наполнялась нужным биоматериалом, вторая – вспомогательными компонентами (коллаген, поддерживающий гидрогель, факторы роста). Точность печати доходила до микрометров, что играло важную роль в правильном размещении клеток.

Кто выпускает биопринтеры и сколько они стоят?

В мире более 100 компаний, которые выпускают биопринтеры для печати 3D. 39% из них — в США, 35% — в Европе (из них больше половины — во Франции и Германии), 17% — в Азии, 5% — в Латинской Америке.

В России биопринтеры выпускает 3D Bioprinting Solutions, она же занимается исследованиями в области биопринтинга.

Самый дешевый и компактный биопринтер — Tissue Scribe американской 3D Cultures, стоит от $1,5 тыс.

На втором месте — австралийский Rastrum от Inventia за $5 тыс.

Биопринтер Aether из США можно купить от $9 тыс.

Средний сегмент — от $10 тыс. и больше — представлен Bio X от CELLINK (Швеция), Regemat 3D испанской RX1 и канадским Aspect Biosystems.

От $100 тыс. стоят 3D Bioplotter немецкой EnvisionTEC, еще дороже — российский FABION (3D Bioprinting Solutions).

Наконец, самые дорогие биопринтеры — больше $200 тыс. — это NovoGen MMX от Organovo (США) и NGB-R от Poietis (Франция).

Помимо стоимости принтера, сам процесс печати — это еще плюс 15—20% от цены всего проекта. Еще дороже обойдется получение необходимого клеточного материала.

Фото:New Story

Как устроена 3D-биопечать

Технология базируется на использовании трехмерной печати, которая объединяет клетки и биоматериалы при производстве биомедицинских «деталей», имитирующих естественные характеристики живых тканей.

Органы и сосуды каждого человека уникальны, и 3D-печать создает оригинальные сложные формы. Биочернила, как и обычная краска в струйном принтере, в исходном состоянии жидкие. По мере роста клеток появляются запрограммированные «детали».

Разработки компании в области 3D-технологий

Принтеры и материалы в области трехмерной биопечати, разработка новых технологий в биофабрикации.

Human Biology — BIOPRINTING Посмотреть

3D printed human organs Донорские органы в России будут печатать на 3D-принтере Юсеф Хесуани в гостях у программы «Отражение»
  • Независимая лаборатория ИНВИТРО
  • Инновационный центр "Сколково"
  • Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»
  • Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
  • Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
  • Московский медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова
  • НИЯУ "Московский инженерно-физический институт"
  • БелГУ
  • Университет Иннополис
  • NTR
  • Открытые инновации
  • Технополис «Москва»
  • Russia Singapore Business Council
  • СпрутТехнология
  • МНИОИ им. П. А. Герцена
  • Zhengzhou University
  • University of Cape Town
  • INMETRO
  • Indian Institute of Technology Hyderabad
  • Клиническая больница управления делами Президента РФ
  • Московский Физико-Технический Институт
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Объединенная ракетно-космическая корпорация
  • CTI

Где печатают?

Организации, которые предлагают печать органов или занимаются продажей биопринтеров:

  • 3D Bioprinting Solutions – Россия, Москва. Специализируется на бескаркасной печати, создала два принтера – FABION и FABION-2. Разрабатывает свой метод органопринтинга.
  • Organovo – США, Сан-Диего. Производит и продает ткани печени фармацевтическим компаниям. В 2009 году выпустили первый серийный биопечатный принтер – Novogen.
  • BioBots – США, Луисвилль. Стартап, представивший в 2013 году дешевый биопринтер для коммерческого применения. В доступе BioBot BASIC. Ведется работа над второй версией устройства.
  • Cyfuse Biomedical – Япония, Токио. Компания произвела биопринтер Regenovo, на котором можно создавать ткани кожи и выращивать сосуды.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: