Приходи с интересными идеями и находками
Список форумов 2-й Храм-на Скале

2-й Храм-на Скале"Aml Pages"- редактора

Обо всём на свете, кроме того, к чему не прикасаемся
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Открытый портал интересного и требующего осмысления. Приглашаю посмотреть и поучаствовать. Всех, кому интересно всё
Биопечать органов на 3D-принтере, как это работает?

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов 2-й Храм-на Скале"Aml Pages"- редактора -> Напечатано на 3D-принтере
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Jurgen
ArhiTektor

   

Зарегистрирован: 22.11.2008
Сообщения: 20439

СообщениеДобавлено: Вт Май 11, 2021 3:03 pm    Заголовок сообщения: Биопечать органов на 3D-принтере, как это работает? Ответить с цитатой



URL:


Биопечать органов на 3D-принтере, как это работает?





Биопечать – это относительно новое направление в развитие медицины, которое появилось
благодаря стремительному развитию аддитивных технологий.

В настоящее время ученые всего мира усиленно работают над созданием многофункциональных принтеров,
способных печатать работоспособные органы, такие как
сердце, почки и печень.

Примечательно, что уже сегодня опытные образцы биопринтеров способны напечатать костные и хрящевые импланты,

а также создать сложные биологические продукты питание, в состав которых входят жиры, белки, углеводы и витамины.

От офисного принтера к сложной биомеханической машине

Первые принтеры для биопечати были далеко не совершенными.
Для первых экспериментов ученые использовали обычные настольные струйные аппараты,
модернизированные в рабочих условиях.




В 2000-м году биоинженер Томас Боланд перенастроил настольные принтеры
Lexmark и HP для печати фрагментов ДНК.

Оказалось, что размер человеческих клеток сопоставим с размерами капли стандартных чернил
и составляет примерно 10 микрон.


Исследования показали, что 90% клеток сохраняют жизнеспособность в процессе биопечати.


В 2003 году Томас Боланд
запатентировал технологию печати клетками.
С этого момента печать органов на 3D-принтере перестала казаться фантастикой.

За два десятилетия частные исследования в лабораторных условиях превратились в стремительно расширяющуюся индустрию,

которой подвластны печать ушных раковин, клапанов сердца, трубок сосудов, а также воссоздание костной ткани и кожи для последующей пересадки.

В 2007 году биопечать стала приобретать коммерческие очертания. Сначала ученым удалось заполучить свыше $600 000 на развитие биопринтинга,
однако уже в 2011 году объемы инвестиций возросли до $24,7 миллиона в год.



Сегодня под общим названием «биопринтинг» скрываются сразу несколько косвенно связанных технологий биопечати.

Для создания органов на 3D-принтере могут использоваться фоточувствительный гидрогель,
порошковый наполнитель или специальная жидкость.

В зависимости от используемой машины, рабочий материал подается из диспенсера под видом постоянной струи или дозированными капельками. Такой подход используется для создания мягких тканей с низкой плотностью клеток – штучной кожи и хрящей. Костные испланты печатаются методом послойного наплавления из полимеров натурального происхождения.

От теории к практике 3D-биопечати

Первый удачный эксперимент по созданию органов на 3D-принтере состоялся в 2006 году.

Группа биоинженеров из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine разработала и напечатала для семерых подопытных пациентов
мочевые пузыри.




Врачи использовали стволовые клетки пациентов для создания искусственного органа.

Образцы донорской ткани в специальной герметичной камере с помощью экструдера нанесли поверх макета мочевого пузыря,
нагретого до естественной температуры человеческого тела.

Через 6-8 недель в ходе интенсивного роста и последующего деления клетки воссоздали человеческий орган.




Печатью органов на 3D-принтере в полном объеме занимаются всего несколько компаний.

Наибольших успехов на данной стези достигли инженеры американской компании Organovo,
сумевшие напечатать печеночную ткань.

В 2014 году фармкомпании вложили в деятельность Organovo свыше 500 000 долларов.




Швейцарская компания RegenHu вплотную приблизилась к успехам американских коллег.
Европейским разработчиком удалось создать лазерный и диспенсерный биопринтеры, печатающие биобумагой.

url
На биопринтере производства РФ напечатают щитовидку

В свою очередь, японская компания CyFuse работает над моделированием клеточных соединений с помощью сфероидов, нанизанных на микроскопические жезлы.

Вначале 2014 года компания RCC заручившись поддержкой специалистов из Nano3D Biosciences
создали первый коммерческий биопринтер.

Аппарат не предназначен для печати органов, зато помогает фармацевтам исследовать медицинские препараты.

Вполне возможно, что в недалеком будущем продукция компании Rainbow Coral Corp будет повсеместно
использоваться для изготовления фармацевтических препаратов.



Ученые из стран СНГ не отстают от западных коллег. Недавно в России успешно завершились биологические исследования, инициированные лабораторией биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions, основанной крупнейшей в России медицинской компанией ИНВИТРО.

Бионженерам удалось напечатать жизнеспособную 3D-модель щитовидной железы.
Штучный орган, напечатанный на принтере, успешно пересадили подопытной мыши.
В ходе эксперимента использовался инновационный отечественный 3D-принтер FABION, созданный самой же компанией.





Детальнее узнать, как проходили исследования в лаборатории 3D Bioprinting Solutions, можно ознакомившись с видеороликом.

В ноябре 2014 мир всколыхнула новость о том, что специалистам компании Organovo удалось напечатать печень на 3D-принтере.

На этот раз американские ученые успешно воссоздали рабочую человеческую ткань,
которая сохраняла свои способности в течение 5 недель.

Напечатанный орган предназначался для тестирования лекарственных препаратов,
однако изобретали не отрицают, что в скором времени приспособят свое оборудование для создания донорских органов.

Пока же фармацевтические компании используют полученный в лаборатории Organovo материал для испытания экспериментальных фармацевтических составов.

Такой подход позволит производителям лекарств разрабатывать безопасные и менее токсичные антибиотики.

В пресс-центре компании-производителя говорят, что в ближайшее пятилетие Organovo и ее партнеры
собираются освоить рынок трансплантатов.

Биоинженеры уже напечатали на 3D-принтере жизнеспособные почки, которые сохраняют свои функции в течение двух недель.

Также компания производит коммерческую почечную ткань – ее могут купить фармацевты для изучения перспективных медицинских составов.

Биоткань получила название exVive3D tissue.



Биопечать развивается быстрее, чем прогнозировалось. Тем не менее, используемые технологии далеки от совершенства.
Другое дело медицинские импланты.

Инженеры научились моделировать и воспроизводить самые разные элементы человеческого костного каркаса
– штучные фаланги пальцев, тазобедренные суставы, детали грудной клетки.

Костные импланты изготавливаются методом селективного лазерного спекания из нитинола (никилид титана)
– высокопрочного материала, напоминающего по своему биохимическому составу костную ткань.

В ходе печатного процесса используются 3D-модели, полученные благодаря компьютерной томографии.



Не меньшей популярностью пользуются протезы из полимеров.

Протезы кисти нельзя назвать органом, зато простота, с которой нуждающиеся могут получить механизм, позволяющий вернуть их к нормальному образу жизни,
заслуживает внимания.

Стоимость подобного устройства не превышает 10-15 тысяч рублей.


Биопринтинг находится на пике своего развития, и мы продолжаем за ним следить.

Грустный Rolling Eyes
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Jurgen
ArhiTektor

   

Зарегистрирован: 22.11.2008
Сообщения: 20439

СообщениеДобавлено: Вт Май 11, 2021 9:56 pm    Заголовок сообщения: Напечатать человеческий орган Ответить с цитатой



URL:

Напечатать человеческий орган

Наталья Быкова

Успешные эксперименты по трансплантации участков кожи, напечатанных на 3D-принтере,
возвращают интерес инвесторов к тканевой инженерии.

Задача пересадки и нормального функционирования в организме напечатанных сердец, печени и почек может быть решена в течение десяти–пятидесяти лет

Напечатать орган несложно,
сложно его заставить работать в организме

Вобласти тканевой инженерии намечается долгожданный прорыв.

Группа ученых Университета Абу-Даби готовит к публикации статью о результатах первого в мире успешного эксперимента по пересадке человеку напечатанного на биопринтере
участка кожи для замещения язвенных дефектов.

И хотя работа еще не прошла рецензирование, ее уже обсуждают в «узких научных кругах» как настоящую сенсацию.

Новостей о трансплантации людям напечатанных из разных типов клеток органов биотех ожидает более двадцати лет, с тех пор как в 2000 году биоинженер
из Университета Клемсона в Южной Каролине (США)
Томас Боланд обнаружил, что размер капли чернил для стандартного струйного принтера

равен живой клетке, и

приспособил свое обычное офисное устройство под печать клетками.

Выяснилось, что в процессе печати 90% клеток сохраняют жизнеспособность и функции.

Это открытие положило начало развитию нового направления в биотехнологии — 3D-биопечати органов и тканей.

Тогда казалось, что результаты последуют незамедлительно и вскоре в клиническую практику войдут операции по пересадке людям напечатанных на принтерах

сердец, печени и почек, на которые катастрофически не хватает донорского материала.

Но реальность оказалась прозаичнее.

Первый 3D-биопринтер, умеющий создавать трехмерные модели органов из живых клеток,
был создан лишь спустя восемь лет после открытия Боланда.

В последующие годы производство этих приборов было поставлено на коммерческие рельсы,
их стали совершенствовать и адаптировать под печать разных органов.

На сегодняшний день создано три вида принтеров для биопечати (струйные, лазерные, экструзионные), все они имеют свои тонкие настройки,
но работают примерно по одному шаблону:

укладывают слоями клетки в некую архитектурную форму, которая выстраивается согласно заданной цифровой модели, подобно тому как обычные 3D-принтеры
печатают детали из пластика.

Только здесь картридж заправляют живыми клетками, которые предварительно берут из биопсии тканей самого реципиента и выращивают до необходимого количества
Evil or Very Mad
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов 2-й Храм-на Скале"Aml Pages"- редактора -> Напечатано на 3D-принтере Часовой пояс: GMT + 1
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Любознательность - это наша отличительная черта.


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Вы можете бесплатно создать форум на MyBB2.ru, RSS