Общеизвестно, что медицина также является областью высокоразвитых технологий и поэтому подвержена постоянному прогрессу. Но с развитием биопечати революция в этом секторе и во всем здравоохранении может произойти в ближайшем будущем, открывая новые возможности для трансплантации органов и тканей.
Биопечать просто объясняется
Биопечать - это всего лишь особая форма 3D-печати. Однако используемый материал не твердый, а состоит из специально выращенных клеток. Однако биопринтер управляется так же, как и традиционный 3D-принтер, а именно компьютером. Это позволяет создавать ткани или целые структуры. В ближайшем будущем также должно стать возможным создание полностью функциональных органов. Помимо использования в медицине, исследователи и разработчики также рассматривают возможность использования биопечати в биологии. Потому что там могли быть созданы искусственные существа. Еще один вариант использования - в пищевой промышленности для приготовления с ним мяса. Однако первые попытки биопечати были ограничены производством частей тела, которые имеют только вспомогательную или ограниченную функцию в организме человека. Тем не менее, производство глазных протезов или конечностей в настоящее время возможно.
Простой функционал в биопечати
В настоящее время существует два распространенных метода синтеза ткани. Различие похоже на различие бумажного принтера. Существует 3D-печать, основанная на принципе лазерной или струйной печати, объясняет эксперт Printer-Care. Первый работает, создавая давление пара с помощью лазерного луча, выбрасывая мельчайшую каплю геля, обогащенного клетками, на подходящую поверхность. Желаемая ткань формируется там со временем и по каплям. Принцип струйной печати состоит в том, что два сопла поочередно распыляют жидкость на поверхность. Пока первая форсунка впрыскивает вязкую и быстро застывающую пластичную массу, так называемый гидрогель, из форсунки выходят две живые клетки. Это либо уже зрелые клетки организма, либо клетки-предшественники. Таким образом, ткань может расти шаг за шагом.
Три требования к «печатному» человеку
Чтобы получить функциональные органы, необходимо выполнить три условия. С одной стороны, они нуждаются в соответствующем каркасе, чтобы задать форму и внутреннюю структуру. Во-вторых, живые клетки должны быть помещены непосредственно в каркас, в нужные клетки в нужных местах. И в-третьих, должна быть возможность протекания крови через искусственный орган. Это единственный способ гарантировать, что он может жить и работать. Хотя искусственные распечатки органов, произведенные на сегодняшний день, нельзя было отличить от настоящих, они еще не отвечали заявленным требованиям. Таким образом, становится ясно, что исследование все еще находится на начальной стадии. Но надежды на будущее возлагаются на биопринтинг, ведь даже авторитетные ученые осознают, что следующий логический шаг здесь - лишь вопрос времени.
Через десять-двадцать лет 3D-биопринтеры должны обладать необходимой способностью создавать полноценные клетки и органы кожи, которые также реализуют соответствующие функции кожи или органов.
Биопечать как палочка-выручалочка будущего
В будущем органы и части тканей, искусственно созданные с помощью биопечати, могут легко заменить органы, которые опасны для жизни больными или поврежденными. В конце концов, биопринтеры значительно изменились с момента их первого поколения моделей. Теперь можно создавать микрососудистые сети, из которых впоследствии могут вырасти новые ткани. Например, поджелудочная железа, печень и почки могут быть полностью воссозданы. Исследователи и медицинские эксперты убеждены, что однажды эти новые органы также смогут заменить донорские органы. В связи с тем, что это практически эндогенные имплантаты, соответственно должна решаться и проблема возможного отторжения органов в организме иммунной системой.
Взгляд в будущее дает надежду
Ясно, что здесь все еще требуется обширная работа по развитию, прежде чем результаты будут действительно настолько хорошими, что такие органы, как почки или сердце, могут быть фактически заменены искусственно созданными органами. Как только технология 3D-печати станет полностью зрелой, она сможет не только значительно улучшить жизнь пострадавших, которым в противном случае придется годами ждать в списке возможных доноров, но и революционизировать медицину в целом. Логическим следствием этого является возможность снижения затрат на систему здравоохранения и гарантия очень точной и быстрой работы с точно подобранными органами.