Биопринтеры и самовосстановление
На трендклабе уже писали о принтерах для печати человеческих органов, но всё больше в теоретических рассуждениях. Нам обещали действующие биогаджеты к 2020 году. Как оказалось, технологический прогресс видимо движется с опережением даже самых смелых мечтаний. Сотрудники Корнеллского университета продемонстрировали реально существующее устройство для создания искусственной кожи и хрящей на основе трехмерного биопринтера. Аппарат, построенный из обычного бытового принтера, содержит донорские клетки и специальный медицинский гель, растворённые в картриджах на подобии чернил. Через три часа струйной печати («представьте, что готовите слоёный торт») учёные с гордостью держали в руках готовый к использованию материал - образцы живой человеческой кожи.
Исследователи из Университета Уэйк-Форест привнесли в работу коллег важное дополнение. Раз есть биопринтер, значит должен появиться и биосканер, созданный на основе магнитно-резонансного томографа (МРТ). Врачебный сканер определяет глубину и степень повреждений кожи, информируя биопринтер о том, сколько слоёв клеток следует изготовить. Такой подход позволяет оперативно начать готовить донорские клетки для незамедлительной пересадки. В конечном итоге, как считают учёные, при ожогах и внешних повреждениях многофункциональное-биоустройство ( принтер+сканер) можно будет поместить сразу на кожу пациента для моментального лечения.
В ближайшее время исследования в этой области позволят окончательно решить проблему нехватки донорских органов. Донорская печень стоит сотни тысяч долларов, наши собственные клетки достаются нам бесплатно. Станет доступно и незамедлительно лечение пострадавших во время автомобильной аварии или на поле боя. Пока учёные работаю над преодолением нескольких трудных задач: донорские клетки, пригодные для пересадки ещё нужно где-то взять в нужном количестве; совместить готовый биологический продукт с телом пациента задача не тривиальная - необходимо обеспечить связь с нервной и кровеносной системой.
На конференции по новым технологиям и дизайну директор Института регенеративной медицины Энтони Атала продемонстрировал биопринтер, способный воссоздать человеческую почку. В прошлом году учёные показывали процесс печати клапанов сердца. Почка существует лишь в виде прототипа, у неё отсутствует внутренняя ткань и кровеносная система. Задача эксперимента - показать возможности технологии. Сначала с помощью компьютерной томографии создаётся модель повреждённого органа. Затем у пациента берётся часть живой ткани для выращивания донорских клеток (в основу может лечь и здоровая часть поражённого органа). Принтер слой за слоем за несколько часов воссоздаёт орган.
Самые впечатляющие успехи достигнуты на коже. В институте регенеративной медицины провели эксперименты по заживлению ран на мышах, «напечатав» слои клеток соединительной ткани и основу наружного слоя кожи. Благодаря этому раны животных затянулись не через пять недель, как обычно, а всего через две. Следующий эксперимент планируется провести на свиньях. Если опыты окажутся успешными, ничто не помешает учёным проводить исследования и на людях.
Учёные пока не научились печатать органы, аналогичные здоровым человеческим. В Колумбийском университете считают, что этого и не требуется. Наука может быть не способна в принципе создать аналог того гениального творения природы, каким является наше тело. Да и зачем пытаться, если у природы аналоги и прототипы получаются гораздо лучше? За основу опытов можно взять то, что существует и гармонично развивается в животном мире миллионы лет эволюции, оттачивающей систему до совершенства. Достаточно создать заготовку из специализированных клеток (и под ними мы пока подразумеваем стволовые клетки), внедрить её в тело пациента и запустить природный механизм развития, идентичный процессам, идущим в эмбрионе на ранних стадиях развития. Если развитие получит именно это направление в исследованиях, биопринтер будет печатать лишь необходимую «протомодель» органа, заготовку, позволяющую активизироваться природным регенеративным механизмам. Внедрённый в тело прототип ничем не будет напоминать орган, который заменит, но работать будет не хуже. Успех исследований подтверждает, лучший врач находится в нас самих.
humanoid,
06.03.2011 17:28
Исследователи из Университета Уэйк-Форест привнесли в работу коллег важное дополнение. Раз есть биопринтер, значит должен появиться и биосканер, созданный на основе магнитно-резонансного томографа (МРТ). Врачебный сканер определяет глубину и степень повреждений кожи, информируя биопринтер о том, сколько слоёв клеток следует изготовить. Такой подход позволяет оперативно начать готовить донорские клетки для незамедлительной пересадки. В конечном итоге, как считают учёные, при ожогах и внешних повреждениях многофункциональное-биоустройство ( принтер+сканер) можно будет поместить сразу на кожу пациента для моментального лечения.
В ближайшее время исследования в этой области позволят окончательно решить проблему нехватки донорских органов. Донорская печень стоит сотни тысяч долларов, наши собственные клетки достаются нам бесплатно. Станет доступно и незамедлительно лечение пострадавших во время автомобильной аварии или на поле боя. Пока учёные работаю над преодолением нескольких трудных задач: донорские клетки, пригодные для пересадки ещё нужно где-то взять в нужном количестве; совместить готовый биологический продукт с телом пациента задача не тривиальная - необходимо обеспечить связь с нервной и кровеносной системой.
На конференции по новым технологиям и дизайну директор Института регенеративной медицины Энтони Атала продемонстрировал биопринтер, способный воссоздать человеческую почку. В прошлом году учёные показывали процесс печати клапанов сердца. Почка существует лишь в виде прототипа, у неё отсутствует внутренняя ткань и кровеносная система. Задача эксперимента - показать возможности технологии. Сначала с помощью компьютерной томографии создаётся модель повреждённого органа. Затем у пациента берётся часть живой ткани для выращивания донорских клеток (в основу может лечь и здоровая часть поражённого органа). Принтер слой за слоем за несколько часов воссоздаёт орган.
Самые впечатляющие успехи достигнуты на коже. В институте регенеративной медицины провели эксперименты по заживлению ран на мышах, «напечатав» слои клеток соединительной ткани и основу наружного слоя кожи. Благодаря этому раны животных затянулись не через пять недель, как обычно, а всего через две. Следующий эксперимент планируется провести на свиньях. Если опыты окажутся успешными, ничто не помешает учёным проводить исследования и на людях.
Учёные пока не научились печатать органы, аналогичные здоровым человеческим. В Колумбийском университете считают, что этого и не требуется. Наука может быть не способна в принципе создать аналог того гениального творения природы, каким является наше тело. Да и зачем пытаться, если у природы аналоги и прототипы получаются гораздо лучше? За основу опытов можно взять то, что существует и гармонично развивается в животном мире миллионы лет эволюции, оттачивающей систему до совершенства. Достаточно создать заготовку из специализированных клеток (и под ними мы пока подразумеваем стволовые клетки), внедрить её в тело пациента и запустить природный механизм развития, идентичный процессам, идущим в эмбрионе на ранних стадиях развития. Если развитие получит именно это направление в исследованиях, биопринтер будет печатать лишь необходимую «протомодель» органа, заготовку, позволяющую активизироваться природным регенеративным механизмам. Внедрённый в тело прототип ничем не будет напоминать орган, который заменит, но работать будет не хуже. Успех исследований подтверждает, лучший врач находится в нас самих.
humanoid,
06.03.2011 17:28