В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) прошел международный конгресс «Лазеры и фотоника», собравший более двух тысяч ученых, инженеров, экспертов и профильных специалистов. Среди представленных достижений особый интерес вызвал биопринтер, созданный командой американских ученых из Института регенеративной медицины при Университете Уэйк-Форест (WFIRM).

Разработка и совершенствование продемонстрированного биопринтера ведутся уже около десяти лет, а текущая версия устройства способна печатать хрящевыми, мышечными и стволовыми клетками поверх биосовместимых гелевых матриксов. Как пояснил директор института, профессор Энтони Атала, разработчикам удалось решить две основные проблемы, связанные с 3D-биопечатью: построение достаточно прочных участков тканей и поддержание жизнеспособности клеток во время печати и после. Форма печатаемых образцов сохраняется за счет опорных структур из капролактона – биосовместимого и биоразлагаемого полимера.

В ходе практических экспериментов ученым удалось создать фрагменты челюстей и черепных костей, хрящевые и мышечные ткани. Наиболее интересные результаты показал опыт с 3D-печатью хрящевых тканей, вживленных под кожу подопытным мышам. После нескольких месяцев наблюдения стало очевидно, что ткани не только не подверглись отторжению, но и стали обрастать кровеносными сосудами.

Впрочем, биопечать – лишь одно из многих направлений, обсуждавшихся на конгрессе. Как пояснил один из организаторов, инженер-исследователь кафедры нанотехники и метаматериалов ИТМО Александр Атращенко, фотоника обладает огромным научным и практическим потенциалом:

«Например, используя сканеры на основе терагерцевого излучения для контроля пассажиропотока в аэропорту и проанализировав данные на выходе, можно определить, что у конкретного пассажира в правом кармане четыре дозы героина и три дозы кокаина. При диспансеризации можно выявить рак на такой ранней стадии, когда его идентифицируют лишь с помощью маркеров, что не очень достоверно, а фотоника поможет даже распознать вид обнаруженных раковых клеток».

По оценке Минпромторга, доля России на мировом рынке фотоники и лазерных технологий удручающе мала – порядка 0,075% от общего объема. Сама же отрасль развивается стабильными темпами, в целом показывая двукратный глобальный прирост за последнее десятилетие и двадцатикратный рост продаж волоконных лазеров за тот же период. Общий объем мирового рынка на сегодняшний день составляет около 500 миллиардов долларов.