Биопринтер

Российские ученые из компании 3D Bioprinting Solutions приступили к эксперименту по пересадке крысам полученной в условиях космоса костной ткани. Об этом в четверг, 3 июня, сообщил «РИА Новости» управляющий партнер компании Юсеф Хесуани.

По его словам, всего в эксперименте участвуют более 50 животных, которых исследователи поделили на группы. Хесуани уточнил, что первая группа уже прооперирована, и им трансплантировали разные материалы.

Эксперимент должен был начаться еще в апреле 2020 года, когда материалы, напечатанные на 3D-биопринтере на МКС, были доставлены на Землю, но его осуществлению помешала пандемия коронавируса.

Как пояснил собеседник агентства, в ходе операции в черепе каждого животного делается отверстие диаметром порядка 1,5 мм. Такой дефект ученые выбрали из-за того, что он является одним из наиболее трудно заживающих. Потом хирурги добавляют одной группе крыс в отверстие различные материалы, полученные в космосе или на Земле, такие как октакальцийфосфаты или трикальцийфосфаты. Другая группа животных не получает вообще никаких материалов.

«Одна из важнейших целей эксперимента — сравнить космические и земные материалы, чтобы понимать, насколько мы можем их применять в регенеративной медицине», — подчеркнул Хесуани.

Контрольные проверки на предмет восстановления костной ткани у крыс будут проводиться через один, три и шесть месяцев после операции. По словам Хесуани, исследователям важно убедиться, что ткань не только восстановилась, но и не разрослась больше, чем нужно, то есть не образовалась так называемая костная мозоль.

Эксперимент должен был начаться еще в апреле 2020 года, когда материалы, напечатанные на 3D-биопринтере на МКС, были доставлены на Землю, но его осуществлению помешала пандемия коронавируса.

1 июня специалисты Фонда поддержки слепоглухих «Со-единение» и Лаборатории «Сенсор-Тех» рассказали «Известиям» о первом импланте отечественного производства для головного мозга, который позволит вернуть зрение многим слепым людям. Как отметили разработчики, технология подойдет для людей, полностью потерявших зрение (в том числе с отсутствующими глазами), но имеющими зрительный опыт и с неповрежденным мозгом.

Источник

Российские ученые и инженеры из компании 3D Bioprinting Solutions в 2018 году создали биопринтер «Орган.Авт» для космических условий, который использует не послойную печать, а магнитное выталкивание клеток в центр области печати. Если точнее, принтер работает не с отдельными клетками, а с их наборами, которые готовятся на Земле. Для этого клетки (в этом исследовании использовались хондроциты — клетки хрящевой ткани) вместе с поддерживающим раствором-культурой помещают в сферические сосуды и дают им соединиться, сформировав внеклеточный матрикс. В результате ученые получали сферы со средним диаметром 300 микрометров.

Сферы с хондроцитами помещают в большие комбинированные кюветы вместе с гидрогелем, который ниже 21 градуса Цельсия превращается в золь, а выше — в гель. В другой сосуд кюветы помещается формальдегид для фиксации полученных образцов перед отправкой на Землю. Кроме того, в ней есть гадобутрол — парамагнитный агент, который обычно применяют как контрастное вещество в МРТ. Все кюветы загружаются в принтер и магниты сложной формы (вместе они образуют полый цилиндр с круглыми вырезами по бокам) выталкивают парамагнитные частицы в центр рабочей зоны кюветы, а вместе с ними направляют в центр и сферы из хондроцитов. После того, как сферы собрались в единую структуру, кюветы два дня выдерживают при температуре 37 градусов Цельсия и фиксируют с помощью формалина.

Изначально «Орган.Авт» отправили к МКС на космическом корабле «Союз МС-10», однако во время полета произошла авария, поэтому принтер доставили на станцию во время следующей миссии 3 декабря 2018 года, а уже 5 числа космонавты начали эксперименты на нем. 20 декабря кюветы с напечатанными конструктами «спустил» на Землю корабль «Союз МС-09», и материалы эксперимента передали ученым для анализа.

Схема всего эксперимента, включая доставку образцов на МКС и обратно

Гистологическое исследование показало, что отдельные сферические частицы соединились в единый конструкт. Кроме того, почти полное отсутствие веществ-маркеров показало, что в конструктах перед фиксацией формалином почти не происходил апоптоз (при нем выделяется фермент каспаза-3, которого ученые почти не обнаружили) и пролиферация (этот процесс можно обнаружить по белку KI-67, но его также было крайне мало в конструктах).

Фотографии конструктов после печати и гистологических препаратов, исследованных на Земле

Авторы сделали вывод, что в целом метод показал свою пригодность. При этом они отмечают, что применяемый для сбора сферических частиц гадобутрол токсичен, и его концентрацию необходимо будет уменьшать в будущих исследованиях. Также они планируют технически модифицировать процесс, добавив ультразвуковые излучатели, которые будут дополнять магниты в качестве создателей движущей силы для сфер. Излучатели они планируют добавлять в кюветы без необходимости в модификации принтера, который остался на МКС и готов к новым исследованиям.

Недавно из Бельгии, Китая и США экспериментально продемонстрировали возможность печати биологических структур сквозь уже существующие ткани. Для этого в ткань вводят прекурсоры, а затем полимеризуют их под действием излучения.

автор статьи Григорий Копиев / источник nplus1

Напечатанная на Международной космической станции (МКС) на 3D-биопринтере бактерия кишечной палочки перестала реагировать на антибиотики. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе компании - разработчике принтера "Инвитро".

Бактерии этого вида были напечатаны на орбитальной станции в сентябре 2019 года, а после возвращения на Землю в герметичных кюветах на корабле "Союз" доставлены в октябре того же года в московский Институт им. Гамалеи, где специалисты начали анализ полученных образцов. Ученые, в частности, тестировали, насколько кишечная палочка стала агрессивной и устойчивой к антибиотикам в условиях космоса."Морфологический анализ завершен. Бактерии становятся антибиотикорезистентными", – рассказала пресс-служба.

Там добавили, что на МКС бактерии кишечной палочки собирались в пленки, что на Земле наблюдается, например, при хронических бронхитах. Традиционная терапия антибиотиками таких хронических заболеваний результата не приносит.

Как отмечают в "Инвитро", проведение экспериментов по печати бактерий в космосе поможет разработать новые типы антибиотиков для лечения антибиотикорезистентных хронических болезней на Земле и, возможно, новых болезней в дальнем космосе.

В компании добавили, что при экспериментах с бактериями на МКС здоровью космонавтов ничего не угрожало, так как системы кювет, в которых проводятся эксперименты, полностью закрыты, а все исследования происходят в специальном перчаточном боксе.

Биопринтер "Орган.Авт" был доставлен на МКС в конце 2018 года. На нем российский космонавт Олег Кононенко впервые в мире поставил эксперимент по выращиванию хрящевой ткани человека и щитовидной железы мыши в космосе.

Печать в биопринтере ведется внутри специальных кювет с помощью спецматериала с клетками.

https://tass.ru/kosmos/7894237

Россия обгонит США в проведении эксперимента по печати органов в космосе, если запуск корабля "Союз МС-11" 3 декабря пройдет успешно, сообщил РИА Новости в понедельник генеральный директор компании "Инвитро" (владеет разработчиком биопринтера — лабораторией "3Д Биопринтинг Солюшенс") Александр Островский.

"У США есть аналогичный проект (по печати органов на орбите — ред.), они хотят провести эксперимент в начале 2019 года. Когда наш биопринтер долетит в декабре до МКС, мы их опередим, это уже приоритет страны. Хотелось бы быть первыми, это окрыляет, конечно", — рассказал он.

При этом Островский указал, что в мире есть еще компании, которые занимаются биопечатью. "Нам бы, конечно, хотелось быть первыми в данной области, возглавить это направление, хотя мы и сейчас уже в тройке по всему миру", — отметил он.

Одиннадцатого октября на МКС должен был отправиться уникальный российский прибор "Орган.Авт" для эксперимента "Магнитный 3D-биопринтер". На нем должны были провести первый в истории эксперимент по печати биологических объектов в космосе. Но из-за аварии ракеты "Союз-ФГ" аппарат так и не попал на орбитальную станцию. Третьего декабря "Инвитро" вновь попытается доставить биопринтер на МКС.

Ист.