Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2022
Наука

Опыты на МКС помогли ученым из России создать уникальный 3D-биопринтер

© Фото : Twitter/Scott D. TingleКорабль "Союз" пристыкованный к МКС
Корабль Союз пристыкованный к МКС
Читать ria.ru в

МОСКВА, 25 июн – РИА Новости. Опыты на борту МКС помогли российским физикам создать устройство, способное "печатать" фрагменты кожи и других сложных многослойных тканей, не используя предварительно подготовленных шаблонов и каркасов. "Инструкции" по сборке такого трехмерного принтера были опубликованы в журнале Biofabrication.

Ухо, напечатанное на 3D-биопринтереНапечатанное ухо и часть кости нижней челюсти
Ученые создали 3D-принтер для печати человеческих костей и мышцАмериканские биоинженеры создали и успешно испытали своеобразный 3D-биопринтер, позволяющий "печатать" полноценные копии отдельных костей тела, рук, ушей и хрящей при помощи стволовых клеток и специальных полимерных шаблонов.
"С 2010 по 2017 год на российском сегменте МКС проходил цикл уникальных экспериментов на установке "Кулоновский кристалл". Внутри нее установлен электромагнит, создающий особое неоднородное магнитное поле, где могут формироваться структуры из частиц, намагничивающихся против направления поля", — рассказывает Михаил Васильев из Объединенного института высоких температур РАН в Москве.

Эти опыты привели к относительно неожиданным результатам. Васильев и его коллеги, в том числе ученые из Института морфологии человека РАН, МЭИ и ряда американских и европейских вузов, использовали эти данные для создания прибора, больше связанного с биологией, чем с физикой или химией – полноценного биологического 3D-принтера.

За последние годы биологи и инженеры создали несколько десятков устройств, способных "печатать" культурами стволовых или специализированных клеток. Первые подобные гаджеты могли выращивать только очень простые, однослойные живые структуры, не похожие на реальные ткани тела, однако постепенно они "научились" вырабатывать более сложные ткани, в том числе аналоги кожи.

Трехмерная структура, напечатанная при помощи новых наночастиц
Российские ученые создали первый "настоящий" 3D-принтер

Несмотря на большой прогресс, современные 3D-биопринтеры не лишены недостатков. Как правило, для их работы необходим "каркас" – матрица из полимеров, удерживающая напечатанную ткань от распада и позволяющая клеткам "дышать" и получать нутриенты. В свою очередь, для печати по-настоящему "трехмерных" конструкций нужен большой набор разных магнитных меток, позволяющий ученым манипулировать положением клеток внутри будущих органов.

© Biofabrication, 2018/Vladislav A Parfenov et al"Печать" культурами клеток в трехмерном биопринтере
Печать культурами клеток в трехмерном биопринтере

Опыты ученых на МКС позволили им и представителям одного из российских стартапов создать первый биопринтер, не требующий подобных расходных материалов и работающий в несколько раз быстрее остальных установок подобного рода.

"Кулоновский кристалл", как рассказывает пресс-служба Российского научного фонда, помог российским физикам выяснить, как ведут себя в невесомости мелкие заряженные частицы, помещенные в мощное магнитное поле специальной формы, и создать компьютерную модель их движения.

Используя эти системы, физики и подключившиеся к ним биологи выяснили, как можно получать однородные и протяженные трехмерные структуры из тысяч частиц, в том числе и клеток, используя подобные магнитные "левитаторы" и небольшое число атомов гадолиния, редкоземельного металла.

Лабораторная мышь. Архивное фото
Первый в России созданный на биопринтере орган успешно прижился у мышиКомпания-резидент "Сколково" "напечатала" щитовидную железу и посадила его мышке, сообщил журналистам во вторник вице-президент фонда Кирилл Каем. По его словам, это прорыв, которого не было.

Для проверки работоспособности принтера, ученые использовали его для сборки сложных структур из миниатюрных "шариков", состоящих из хрящевых клеток овцы. Как показали первые опыты, новый биопринтер может печатать такие конструкции в разы быстрее, чем его "конкуренты", и при этом он не требует применения большого количества потенциально токсичных материалов.

Подобные биопринтеры смогут создавать различные биологические конструкции, которые можно будет использовать, например, для оценки действия  радиации на здоровье космонавтов при длительных полетах в космос. Также, по заявлениям авторов, в перспективе эта технология сможет восстанавливать поврежденные ткани и органы.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Российские военные разработали ускоренный метод тестирования на коронавирусПушков раскрыл попытки НАТО играть в "свою игру"Эксперт прокомментировал возможность размещения российского оружия МинскомОколо 500 учебных заведений в ЦФО получили сообщения о "минировании"В Брянской области выявили первые три случая заражения "омикроном"МИД Казахстана оценил миротворческую миссию ОДКБИнфекционист рассказал о ситуации с омикрон-штаммом в РоссииВ Казахстане создали петицию о лишении Назарбаева неприкосновенностиУченые раскрыли влияние COVID-19 на иммунную системуКомитет Госдумы одобрил проект о принципах проведения онлайн-голосованияРоссия не обращалась к КНДР по поводу данных о хакерских атакахНовому компьютеру Mac Pro достанется ARM-процессор AppleСуд в Москве заочно арестовал братьев, угнавших самолет в 2001 году‎Прошедший год стал одним из самых теплых за всю историю наблюденийВ Госдуме предложили уголовно наказывать за психическое насилиеВ Петербурге готовы развернуть еще пять тысяч коек для больных COVID-19Политехнический колледж в Керчи эвакуировали из-за угрозы минированияГлава МИД Казахстана рассказал, как удалось избежать атаки на Нур-СултанМосквичам пообещали новую волну морозовВ Белоруссии обвинили Польшу в искажении ситуации с повреждением герба