Я русский

что значит быть русским человеком

3d-биопечать в регенеративной медицине

3D-биопечать — новое, бурно развивающееся направление регенеративной медицины, возникшее менее десяти лет назад. Сегодня в работу над технологиями, материалами и техникой для биопечати вовлечены полтора десятка компаний в Северной и Южной Америке, Европе, Азии и России. Потенциальных заказчиков, с нетерпением ожидающих новых научных сообщений о развитии технологии, на порядок, а то и два, больше.

Структура щитовидной железы: слева — кровеносная сеть, справа — фолликулы, выстланные клетками эпителия — тироцитами

Это не только медицинские учреждения, остро нуждающиеся в органах и тканях для пересадки, но и фармацевтические компании. Ведь проведение доклинических испытаний новых лекарств на напечатанных биоконструктах и отдельных органах, как ожидается, будет существенно дешевле, быстрее и даже эффективнее, чем на лабораторных животных. Пищевые компании тоже проявили интерес: почему бы не использовать биопечать для изготовления антрекотов?

Однако главная цель развития технологии 3D-биопечати всё же пересадка тканей и органов, изготовленных из собственных клеток пациента, а потому не отторгаемых иммунной системой. Уже в марте нынешнего года лаборатория биотехнологических исследований «3Д Биопринтинг Cолюшенс» планирует начать работу по изготовлению щитовидной железы, используя технологию 3D-биопечати на биопринтере ФАБИОН собственной разработки. ФАБИОН представляет собой многофункциональную систему, которая для создания органного конструкта может использовать различные «биочернила» — клеточные конгломераты (например, сфероиды) или суспензии отдельных клеток.

Кроме того, с помощью специально разработанного программного обеспечения можно конструировать собственную компьютерную модель будущего органа или ткани или же импортировать готовые трёхмерные модели. «Биобумага» — специальный гель, на котором печатают органные конструкты, — в российском биопринтере распыляется из двух специализированных форсунок. Важное отличие нового биопринтера — раздельное распыление (или диспенсирование) клеточного материала и «биобумаги».


Схема фолликула щитовидной железы, опутанного сетью кровеносных сосудов, через которые синтезируемый гормон попадает прямо в кровяное русло органа

Дело в том, что для полимеризации (затвердевания) гидрогеля его облучают ультрафиолетом, который опасен для клеточного материала, так как повреждает ДНК. Инженерное решение, найденное для отечественного биопринтера, исключает подобное повреждение. Крошечная щитовидная железа, которая будет напечатана, предназначена для пересадки взрослой мыши.

Именно эксперимент с живым организмом может подтвердить (или не подтвердить) работоспособность напечатанного органа (или, как его называют специалисты, органного конструкта). Для этого предварительно у мыши предполагается удалить или «выключить» с помощью инъекций радиоактивного йода её собственную щитовидную железу. Прямым доказательством работы напечатанного органа станет восстановление нормального уровня гормона щитовидной железы (тироксина) в крови животного.

«Использование мелких животных в эксперименте значительно упрощает и удешевляет процесс биофабрикации функциональных тканевых конструкций», — пояснил научный руководитель лаборатории Владимир Миронов. Предполагаемый размер будущей щитовидной железы совсем небольшой — несколько миллиметров. Выбор щитовидной железы в качестве первого органа для биопечати связан с относительной простотой её организации. Структурная и функциональная единица щитовидной железы — фолликул, он синтезирует гормоны. Фолликулы объединены в анатомическую структуру с единым сосудистым руслом.

Синтезируемые фолликулами гормоны поступают непосредственно в сеть кровеносных капилляров, буквально опутывающих каждый фолликул. Для экспериментальных целей, как полагают авторы исследования, помимо фолликул напечатанному органу достаточно иметь одну артерию (через которую поступает кровь) и одну вену (через которую кровь отводится от щитовидной железы). Остальными структурными элементами, в том числе нервными клетками и клетками лимфатической системы, пока можно пренебречь.

Другой важный момент, принятый во внимание при выборе первого органа для биопечати, — это то, что функция щитовидной железы очень хорошо изучена. Например, известно, сколько приблизительно в щитовидной железе фолликулов и какого они размера у того или иного животного. Несложно оценить, сколько их нужно для достаточной выработки гормонов будущим имплантом. Фолликулы щитовидной железы выстланы клетками тироцитами, которые и должны быть строительным материалом для будущего органа. Где их взять в достаточном количестве?


Упрощённая схема строения щитовидной железы, принятая для биопечати. На рисунке показаны одна входящая артерия и одна выходящая вена

На сегодняшний день используют три основных источника. Это эмбриональные экспланты* щитовидной железы, направленная дифференцировка эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и клетки взрослого организма, которые с помощью генетического репрограммирования вернули в эмбриональное состояние (такие клетки называют индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками — ИПС-клетками).

Фолликулы, материалом для которых служат ЭСК или ИПС-клетки, изначально не обладают сосудистой сетью, а приобретают её только после пересадки реципиенту. Поэтому напечатанный из таких фолликулов орган нельзя считать полноценным. Так что применение эмбриональных эксплантов щитовидной железы считается предпочтительным. «Фолликулы, которые можно использовать в качестве строительных блоков, уже васкуляризированы (то есть содержат сосудистую сеть. — Прим. ред.) с 15-го дня эмбриогенеза», — комментирует руководитель лаборатории.

Для формирования кровяного русла органной конструкции исследователи используют способность клеток эндотелия к самосборке в капилляры и в сосуды. Тканевые сфероиды с просветами внутри, как показали эксперименты, сливаются, образуя внутри будущего органа сосудистое русло. Насколько работоспособен будет напечатанный орган, покажет мониторинг уровня вырабатываемого им тироксина в крови экспериментального животного. «Наши первые результаты мы планируем представить мировому научному сообществу на Втором Международном конгрессе по биопринтингу, который состоится в Сингапуре в июле 2015 года», — сообщил Владимир Миронов.

Автор статьи: Татьяна Зимина
Иллюстрации из лаборатории «3Д Биопринтинг Солюшенс»

Материал создан: 23.09.2015



Русские — это народ
Русский народ сформировался на основе восточно-славянских, финно-угорских и балтийских племен.

Основные племена участвовавшие в формировании русского народа
восточные славяне:
вятичи
словене новгородские
словене ильменские
кривичи

финно-угры:
весь
— меря
— мещера
мордва

балты:
— голядь

p.s. речь идет о племенах в границах современной России
Фразеологический словарь
русского языка
Интересные цитаты

Шестьсот сортов пива и советский государственный патернализм должны сосуществовать в одном флаконе. подробнее...

Идентичность великороссов была упразднена большевиками по политическим соображениям, а малороссы и белорусы были выведены в отдельные народы. подробнее...

Как можно быть одновременно и украинцем и русским, когда больше столетия декларировалось, что это разные народы. Лгали в прошлом или лгут в настоящем? подробнее...

Советский период обесценил русскость. Максимально её примитивизировав: чтобы стать русским «по-паспорту» достаточно было личного желания. Отныне соблюдения неких правил и критериев для «быть русским» не требовалось. подробнее...

В момент принятия Ислама у русского происходит отрыв ото всего русского, а другие русские, православные христиане и атеисты, становятся для него «неверными» и цивилизационными оппонентами. подробнее...

Чечня — это опора России, а не Урал и не Сибирь. Русские же просто немножко помогают чеченцам: патроны подносят, лопаты затачивают и раствор замешивают. подробнее...


"кавказцы" 1812 api seva-riga Акопов Алкснис Белоруссия Бесогон Бог Европа Ислам Ищенко Кавказ Казахстан Москва НКВД Новороссия Орловщина Первая Мировая Православие Радонежский Россия Русский Север Русь Рюриковичи СССР Сербия Столыпин Стрелков Татарстан Турция Украина Холмогоров ангелы анти-Россия армия армяне атеизм белорусы богатыри большевики былины великороссы великорусы видео война вооружение галерея горцы грузины демография дерусификация диаспоры древности древность евреи закон Божий идея изба иконопись интересно искусство история казачество книга книги коммунисты костюм крымские татары культура леттеринг либералы майдан малороссы масс-медиа мнение молитвы мысли национализм новости одежда особое мнение песни подвиг поморы пословицы проблемы публицистика разное ремесла роспись русофобия русская русская культура русские русские новости русские традиции русский русский язык русское святые сказки славяне старинные тексты староверы старообрядцы стихи татары термины толерантность традиции туризм узбеки украинцы фото церкви церковнославянский язык цитаты частушки чеченцы экстремизм этнокриминал

Старое API
API сайта iamruss.ru