Современные направления в c оздании трансплантатов органов

смерти)
Сложность доставки органов
Отторжение трансплантата, Иммунологическая несовместимость
Нехватка органов
Распределение уже имеющихся

органов и тканей реципиента

печень, пересаживается человеку;
ксенотрансплантация клеток и тканей - трансплантация тканей или клеток

животного происхождения без какой бы то ни было хирургической связи кровеносных сосудов животного с кровеносными сосудами реципиента;
экстракорпоральная перфузия - кровь человека циркулирует вне человеческого организма через орган животного происхождения, например печень или почку, или через биологический искусственный орган, созданный посредством культивирования животных клеток на искусственной матрице;
воздействие на живой материал животного происхождения - физиологические жидкости, клетки, ткани или органы человеческого организма удаляются из организма, вводятся в контакт с клетками, тканями или органами животного и затем снова пересаживаются в организм человека.

при которой сохраняются функции и жизнеспособность клеток

гидрогелевую подложку, как краска на бумагу.
Недостатки — неточный выброс

капель и закупорка распыляющего сопла с возможной гибелью клеточного материала. Струйная печать органов на принтере не подходит для вязких материалов, поскольку они не распыляются.
Область применения ограничивается восстановлением костной, хрящевой ткани, мышц и кожи.
Достоинства — дешевизна и массовая воспроизводимость.

укладывает клетки. Чем больше головок, тем точнее и быстрее работает

принтер.
Недостатки — чем плотнее укладываются клетки, тем меньше их выживает. При сопоставимой плотности укладки, от микроэкструзионной печати погибает больше клеток, чем при струйной печати.
Достоинства — подходит для 3D печати органов высокой плотности, тонкая настройка подачи материала за счет регулирования давления.

точке концентрации луча создается избыточное давление, которое выталкивает клетки на

нужный участок подложки. Между лучом и стеклом с биоматериалом размещается отражающий элемент, которая снижает мощность луча.
Недостатки — повышенное содержание металла в клетках от испарения отражающего элемента. Цена.
Достоинства — контролируемая вплоть до отдельных клеток, укладка биоматериала.

последовательной обработки клеток получаются необходимые конструкционные элементы
Создаётся трёхмерная модель

органа, конвертируется в CAD-файл, затем этот отдаётся 3D-принтеру, который умеет печатать нашими клетками и понимает в какую точку трехмерного пространства ему нужно «уложить» конкретный тип клетки
На выходе – тканевый конструкт, который надо поместить в специальную среду, пока не начались проблемы с гипоксией
В биорекаторе тканевый конструкт «созревает». Потом орган можно «трансплантировать» пациенту.

органа.
Проще всего получить модель, сделав трёхмерное сканирование самого пациента,

а затем доработав данные на компьютере.

качестве основы используется гидрогель, выполняющий функции соединительной структуры. Затем 3D-принтер

печатает орган из этих тканевых сфероидов.

В углубление помещается клеточная суспензия, затем клетки сращиваются, и образуется шарик – СФЕРОИД.

клетки в сфероидах имеют более высокую резистентность к стрессу, радиации и другим «неблагоприятным» факторам, что снижает вероятность изменения кариотипа этих клеток на этапе ex vivo

срастись. Тканевые сфероиды должны быть изолированы друг от друга, иначе

они начнут срастаться раньше срока. Их нужно инкапсулировать, и для этого используется гиалуроновая кислота. В последствии она быстро «уходит» после печати.

При печати температура повышается до 36,6°, сфероиды рассеиваются и клетки постепенно сами формируют природный каркас

деградирует в среде и вымывается при перфузии, и остаётся только

нужная ткань.

Принтер печатает слоями по 250 микрометров: это баланс между оптимальным размером блока и риском гипоксии в сфероиде

доступны и бюджетные модели ценой до $10 000. Большинство принтеров,

доступных для покупки — экструзионного типа и работают с каркасной печатью.
3D Bioplotter — $200,000. Envision TEC, Германия.
Novogen MMX — $250,00. Organovo, США.
Biobot 1 — $10 000. Biobots, США.
3DDiscovery — $200,000. RegenHU & Biofactory, Швейцария.
BioAssemblyBot — $160 000. Advanced Solutions, Нидерланды.
Поддержка больного аппаратами жизнеобеспечения стоит около $75 тыс. в год. За 10 лет, больной потратит $1 млн. Принтер стоит $200, 000 и примерно столько же — операция. Учитывая, сколько стоит печать органов, операция с применением 3D-биопринтинга удешевляется на 50%.

и продлилось бы дольше, чем удаление больной челюсти и имплантация

распечатанной новой. Команда врачей под руководством профессора Жюля Пукана выполнила операцию и женщина могла говорить сразу после операции. Развитие биопечати приведёт к медицинской практике, где проще удалить поврежденную конечность и вырастить новую, чем лечить травмы, которые сейчас лечат без ампутации.

идентичны родным и они не отторгаются иммунной системой, если созданы

из ДНК пациента.
Биопринтинг сократит время на получение нужного органа и сохранит жизнь больным, которым нужна незамедлительная пересадка.