Новый центр трехмерной биопечати открылся в Технионе

Наука и технологии29 мая 2019 года

В хайфском Технионе на факультете биомедицинской инженерии открылся инновационный центр трехмерной биопечати клеток, тканей и органов. Об этом сообщает пресс-служба Техниона.

Профессор Шуламит Левенберг

Профессор Шуламит Левенберг. Фото: пресс-служба Техниона

Возглавила новый центр декан факультета профессор Шуламит Левенберг. По ее словам, центр открыт для всех исследователей в Технионе. Она выразила уверенность, что вверенное ей подразделение позволит вывести сферу тканевой инженерии на новый уровень.

В последние десятилетия сфера биоинженерии стремительно развивалась и претерпела серьезные изменения, причем Технион сыграл в этом процессе важную роль. Здесь разрабатывают сложные искусственные ткани, которые способны органично воссоединяться с природной средой организма и полностью поглощаться целевым органом. Речь идет и о создании биологической ткани с развитой системой кровеносных сосудов, которые легко соединяются с кровеносными сосудами рецепиента.

3D-биопринтер

3D-биопринтер. Фото: пресс-служба Техниона

Новое подразделение в Техионе обеспечит значительную поддержку для развития сферы тканевой био-инженерии. Центр оснащен инновационным принтером, который способен печатать трехмерные каркасы и клетки, из которых впоследствии формируется ткань. Механизм его работы таков: он считывает информацию, полученную в результате компьютерной томографии пациента, и переводит эту информацию в некую матрицу, а затем печатает трехмерную ткань, адаптированную в точности под конкретную травму конкретного пациента.

Принтер подходит для любой области регенеративной медицины, он способен печатать различные биологические ткани. Трехмерный био-принтер оснащен несколькими головками, что позволяет ему работать с различными материалами. Он располагает движками, работающими с переменной скоростью с точностью до 0,001 мм. Встроенная камера повышает точность работы печатного наконечника. Принтер работает на различном сырье: это могут быть гидрогели, термопластичные материалы и субстанции. Специальные датчики контролируют температуру (до 70 градусов) и ультрафиолетовое излучение (30 – 250 единиц) в процессе печати.

Последние достижения в сфере биопечати ошеломляют. Несколько недель назад сенцационное достижение израильских ученых стало предметом обсуждения мировых СМИ. Речь идет об искусственном сердце, точнее, о работающей уменьшенной копии человеческого сердца, которую создала команда ученых Тель-Авивского университета под руководством профессора Таля Двира.

Это стало поистине революционной биотехнологической разработкой. Израильским ученым удалось решить одну из самых сложных задач, когда-либо стоявших перед человечеством.

Чтобы собрать необходимое количество биоматериала, необходимого для построения сердечной мышцы, исследователи использовали жировую ткань, которую с помощью методов генной инженерии преобразовали в стволовые клетки. А их, в свою очередь, трансформировали в клетки сердечной мышцы и кровеносных сосудов. Кроме того, была создана еще одна биологическая субстанция, выполняющая функцию "тонера", или биологических чернил для принтера. Результатом стало крошечное сердце, содержащее очень молодые клетки (подобные клеткам новорожденного младенца) и способное сокращаться самостоятельно.

Образец биологической ткани, напечатанной на 3D-принтере

Образец биологической ткани, напечатанной на 3D-принтере. Фото: пресс-служба Техниона

Масшаб этого открытия нам еще предстоит оценить, когда биопечать станет таким же обычным явлением в медицине, которым уже стали лапароскопические операции, пересадки органов или операции с помощью роботов. Настанет день, когда исчезнут многолетние очереди на пересадку донорских органов, поскольку отпадет в них необходимость, и все «запчасти» для организма будут создавать на фабриках биотехнологий. Но для того, чтобы это стало доступно, помимо научных изысканий, нужна обширная производственная база. И новый центр биопечати в Технионе стал одним из ключевых моментов в этом вопросе.