Органы из машины

В последние два года мы стали печатать всё подряд: одежду, мебель, оружие, еду, лекарства. Последний писк моды — это, конечно, биопринтинг. С ним связывают надежды на революцию в регенерационной медицине. Взять, к примеру, одну из сенсаций 2015 года: российские учёные из Лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions первыми в мире напечатали щитовидную железу. Её трансплантировали мышкам, страдающим от избытка йода в организме. Операция прошла успешно. Следующий этап — вырастить такой конструкт для человека.

Учёные азартно ищут эффективные способы печати кровеносных сосудов. Так, недавно в Ливерморской национальной лаборатории (США) предложили использовать в качестве материала живые клетки и биочернила с питательными веществами. Столь же напряжённое соревнование идёт между биотехнологами, пробующими напечатать сердце, печень, мозг. Но нам, обывателям, пока рано надеяться, что скоро можно будет пойти в магазин и купить новый желудок. Эпоха искусственных висцеральных органов пока не наступила.

Иначе обстоит дело с протезами. Напечатанные руки, ноги и суставы становятся более-менее привычным явлением. В России подобными разработками занимаются, в частности, в Томском центре нанотехнологий Роснано. Директор центра Олег Лысак объясняет, почему напечатанная на 3D-принтере титановая заплатка лучше для черепа, чем обычная:

— Пластины, изготовленные с помощью аддитивных технологий, имеют правильную, анатомически наиболее подходящую форму. Поэтому операция длится на три часа меньше, срок реабилитации сокращается на две недели, а приживаемость такой заплатки составляет 98%, а не на 90.

Компания «Моторика», работающая на базе центра, с конца прошлого года занимается испытаниями многофункционального бионического протеза. В дополнение к нему она планирует выпустить серию игровых насадок, которые помогут детям, лишившимся руки. Всего планируется изготовить восемь типов насадок — от рогатки и компаса до квадрокоптера с пультом управления на тыльной стороне протеза.

[Кот Шрёдингера] Почему протезы делать проще, чем внутренние органы?

[Олег Лысак] На мой взгляд, печать сосудов, печени, сердца пока находится на стадии доклинических исследований. Остро стоят вопросы совместимости-отторгаемости. Если говорить про печать костей, то там есть нейтральный костный матрикс, который после внедрения протеза обрастает человеческими клетками. Это некая структура, которая быстро формируется и содержит в себе вещества, питающие клетки по мере их роста. А при печати печени важно не только физическое развитие — она должна функционировать. Я думаю, пройдёт лет двадцать — тридцать, прежде чем печать биологически активных органов станет отработанной, обкатанной, эффективной технологией.

Фото: 3D Bioprinting Solutions

Форсунки из машины

С 2014 года в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) аддитивные технологии применяют, чтобы печатать композитные шестерёнки для ремонта одной из сложнейших машин в мире — Большого адронного коллайдера. А на Международной космической станции 3D-принтер служит мини-фабрикой по выпуску мелких бытовых вещей.

Продолжение материала в журнале "Кот Шрёдингера".