http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=3905fd46-c744-4b08-a97b-95018b30d65b&print=1
© 2024 Российская академия наук
Фрагмент щитовидной
железы впервые напечатан в космосе
Текст: Юрий Медведев
Российская газета - https://rg.ru/2018/12/11/fragment-shchitovidnoj-zhelezy-vpervye-napechatali-v-kosmose.html
Этот
эксперимент проводил прибывший на МКС космонавт Олег Кононенко. Ему удалось
получить сгусток ткани щитовидной железы мыши с помощью российского
биопринтера. Казалось бы, что здесь нового? Ведь эксперименты с 3D-принтерами
уже ставят в разных лабораториях мира, в том числе и в России. Уникальность в
данном случае в том, что он проведен на Международной космической станции.
-
Наш метод позволяет создавать орган намного быстрее, а главное - он
жизнеспособнее, чем все ныне существующие. Именно для этого подходит космос,
где нет гравитации, - сказал корреспонденту "РГ" сотрудник
Объединенного института высоких температур РАН кандидат физико-математических
наук Михаил Васильев. Ученые этой организации заложили научную основу
установки.
В
чем идея такого эксперимента? Надо напомнить суть 3D-печати. Сегодня на таких
принтерах уже печатают оружие, дома и даже автомобили. Настоящим прорывом стала
в свое время попытка печатать живые ткани. Пока это звучит как фантастика, но
совсем скоро станет реальностью. Во всяком случае наука уже движется к этому
семимильными шагами. Периодически появляются сообщения, что в разных
лабораториях мира из эмбриональных клеток печатают разные ткани животных, потом
их "устанавливают", и подопытные живут. Так что принципиальная
возможность продемонстрирована. Теперь следующая стадия: сделать изготовление
запчастей простым и эффективным.
-
Сегодня есть разные варианты печати органов, а самый передовой - самосборка
клеток на специальном каркасе, - объясняет Васильев. - Когда образец
сформировался, его снимают, а каркас убирают. Мы предлагаем вообще обойтись без
каркаса, что в корне меняет технологию.
Физики
собирают орган в магнитной ловушке. Звучит на первый взгляд странно. Ведь
клетки не металл, магнитом не притягиваются. Именно так, наверно, рассуждали
конкуренты россиян. Во всяком случае их статья в престижном журнале о новом
методе биопечати на 3D-принтере стала, по словам Васильева, для многих
откровением.
В
перспективе биопринтер сможет напечатать на корабле органы космонавта,
обеспечив запчастями в случае опасности для его здоровья
- Да,
клетки это не металл, они магнитом не притягиваются, но они являются
диамагнетиками, а значит, отталкиваются магнитным полем, - говорит ученый. -
Это свойство мы и решили использовать. Если совсем просто, то суть в следующем.
Прежде всего требовалось сбить в кучу, а точнее, собрать в форму, близкую к
щитовидной железе, множество эмбриональных клеток мыши, чтобы они
контактировали друг с другом. Это шарики диаметром около миллиметра, состоящие
из сотни клеток и снабженные магнитными частичками.
Таким
пастухом и было магнитное поле, но особой конфигурации. Это своеобразная
магнитная ловушка, или магнитная яма. Она создается с помощью хитрых
манипуляций сразу нескольких полей. А дальше схема уже известная, отработанная
во многих экспериментах. Создается благоприятная питательная среда, чтобы
клетки начали прорастать друг в друга и в итоге появился живой орган.
Но
зачем переносить эксперимент в космос? Что мешает таким способом выращивать
органы на Земле? По словам Васильева, для создания подобных ловушек нужны очень
сильные поля, мощные магниты. Словом, требуется значительно больше энергии, чем
в невесомости. А потому создание органов на орбите становится реальным и
доступным делом.
После
окончания эксперимента напечатанные на МКС ткани будут возвращены на Землю для
исследования. Ученые подчеркивают, что пока речь не идет о создании самого
органа в космосе. Цель - получить его фрагменты, чтобы прямо на орбите изучать
влияние космической радиации и других неблагоприятных факторов, выведя из таких
экспериментов животных. А в перспективе при необходимости уже печатать на
корабле и сами органы человека, который отправится в далекий космос. Такой
принтер сможет обеспечить запчастями в случае опасности для здоровья космонавта.
Если
заглядывать еще дальше, то после отработки новой технологии в космосе она может
"опуститься" на Землю и дать мощный импульс современной
трансплантологии. Ведь у врача под рукой всегда будут запчасти человека.