3D Bioprinting Solutions представила 3D-биопринтер Fabion

Биопечать – это создание органов и тканей с помощью 3D-принтеров, путем послойного наложения живых клеток на биогель в соответствии с заданной цифровой моделью. Эта инновационная технология спасла уже немало жизней, эксперты в области медицины пророчат ей грандиозное будущее. Недавно в гонку за создание идеального 3D-принтера для биопечати вступила и Россия. На Международном мероприятии «Открытые инновации», которое состоялось в Москве в середине октября текущего года, российская лаборатория 3D Bioprinting Solutions представила первый отечественный 3D-биопринтер Fabion. Инвестором проекта является компания «Инвитро» и ее основатель Александр Островский.

Команда лаборатории 3D Bioprinting Solutions

Прежде, чем приступить к созданию 3D-принтера Fabion, команда российских исследователей тщательно изучила каждый из 16 биопринтеров, разработанных в различных странах мира, и предложила собственную уникальную конструкцию, которая составила достойную конкуренцию зарубежным аналогам. На создание прототипа принтера Fabion ученым потребовалось 8 месяцев кропотливого труда, и вот, наконец, в сентябре текущего года работа была завершена.

Принцип работы 3D-биопринтера Fabion похож на принцип работы обычного офисного принтера: для печати требуются компьютерная модель, бумага, чернила и некий механизм, который запускает процесс.

Российский биопринтер Fabion

Для создания компьютерной модели специалистам лаборатории 3D Bioprinting Solutions потребовались не только знания о строении органов и тканей, но и специальная программа, которая была написана собственными силами. Новая программа позволяет разрабатывать модели любых органов и тканей, а также импортировать готовые модели из других компьютерных программ.

«Бумагой» для биопринтера служит гидрогель, который служит каркасом для построения органа или ткани. Принтер выстреливает по слою питательного гидрогеля сфероидами – шарообразными агрегатами клеток, из которых впоследствии вырастают органы и ткани. Сфероиды служат «чернилами» для биопечати. После того, как сфероиды попадают в гидрогель, они сращиваются друг с другом, образую плотную связь, а гидрогель, в свою очередь, питает живые фрагменты и удерживает их вместе.

Fabion работает с биогелем и тканевыми сфероидами отдельно

Вся система печати управляется роботизированным механизмом, который может двигаться в любых направлениях. Позиционная система механизма обладает высокой разрешающей способности, благодаря чему подача материала производится с предельной точностью.

Ключевым элементом принтера являются форсунки, выпускающие биоматериал. В принтере используется пять форсунок: две наслаивают гидрогель, а остальные три выстреливают по гидрогелю тканевыми сфероидами. Технология раздельной печати биогелем и сфероидами выгодно отличает принтер Fabion от ряда зарубежных аналогов. Если биогель необходимо обработать УФ-лучами, сфероиды останутся вне зоны действия этого разрушительного света.

Ещё одно преимущество нового принтера заключается в его функциональности. Устройство работает со всеми существующими в настоящее время способами трехмерной биопечати. Эти способы можно комбинировать для создания более сложных живых систем.

Биогель создает благоприятную среду для развития сфероидов и удерживает их вместе

Ведущий разработчик биопринтера Fabion профессор Владимир Миронов определил программу-минимум и программу-максимум для своей команды. Программа-минимум заключается в следующем: напечатать живую щитовидную железу крысы из стволовых клеток животного. Программа-максимум ставит перед исследователями более сложную цель: напечатать на биопринтере функционирующую почку из стволовых клеток человека. Программу-минимум исследователи планируют выполнить к 15 марта будущего года, сроки реализации программы-максимум пока не известны. Вероятнее всего, руководство лаборатории огласит их после успешного выполнения мероприятий программы-минимум.

«Скептики утверждают, что 3D-биопринтинг живых органов – это научная фантастика, и что создать функционирующую почку с помощью печатающего устройства невозможно, – заявил на пресс-конференции «Открытые инновации» Владимир Миронов. – Мы надеемся, что Россия первая в мире напечатает живой орган. Это событие можно будет приравнять по значимости полету Юрия Гагарина в космос. И мы движемся к намеченной цели».