3D – биопринтинг

3D – биопринтинг или биопечать – это совершенно новое достижение в медицине суть которого заключается в создании объемных моделей используя жизнеспособные клетки и биоматериалы. Данные материалы имеют свойство имитировать ткани человека. Биопринтинг может не только создавать клетки, но и помогают в разработке лекарственных препаратов.

3D-биопечать моделирует структуры, которые создаются слоями, с помощью смешивание с живыми клетками. Данные модели воссоздаются не только при помощи компьютерной томографии или МРТ, компьютерной программы проектирования (CAD), а так же файла, загруженного из Интернета.

Следующим этапом идет загрузка полученного файла 3D-модели в слайсер – специализированную компьютерную программу. Которая анализирует геометрию модели и генерирует серию тонких слоев или срезов, которые образуют форму исходной.

Как только модель готова, ее сразу же можно отправлять в 3D – биопринтинг. Благодаря 3D – биопринтингу огромное количесво людей стоящих в очереди на поиск подходящего органа, сокращают часы ожидания до необходимой операции.

Материалы из которых проектируют органы в 3D – биопринтинге следующее:

• Агарозный – Полисахарид, извлеченный из морских водорослей
• Альгинат – Биополимер природного происхождения из бурых водорослей
• Хитозан – Полисахарид, полученный из наружного скелета моллюсков (например, креветок). Хитозан неживотного происхождения может быть получен в результате грибковой ферментации.
• Коллаген – Основной структурный белок, обнаруженный в коже и других соединительных тканях
• Децеллюляризованный ECM – Выделенный внеклеточный матрикс ткани из обитающих в ней нативных клеток
• Фибрин – Нерастворимый белок, образующийся при свертывании крови
• Желатин – Белковое вещество, полученное в результате частичного гидролиза коллагена
• Графен – Материал на основе углерода, который можно рассматривать, как лист графита толщиной в один атом
• Гиалуроновая кислота – Несульфатированный гликозаминогликан широко распространен в соединительной, эпителиальной и нервной тканях.
• Гидроксиапатит – Природная минеральная форма апатита кальция, содержащаяся в зубах и костях

Существует, 6 видов биопечати:

• На основе экструзии
• На основе струйной печати
• Стереолитография
• На основе лазера
• Моделирование методом наплавки
• Селективное лазерное спекание

Конечно, у любого из этих видов есть свои преимущества и недостатки, поэтому для каждого случая прилагается индивидуальный подход. В дополнение к типу чернил, метод биопечати также может быть продиктован конечным нанесением печатной конструкции.

Автор: Кружкова Е.А