Студенты биологического факультета Челябинского государственного университета под руководством своего преподавателя Юлии Филипповой создали модель 3D-принтера, который создает трехмерные образцы органов человеческого тела из биологических материалов: клеток и внеклеточного матрикса.

Автор идеи – магистрант Антон Тростин. Будучи выпускником физического факультета, он поступил в магистратуру на биологический факультет, чтобы освоить основы биологии и собрать команду единомышленников для разработки собственного проекта. В создании принтера также приняли участие Глеб Яцемирский и Дмитрий Липилин.

«Проблема пересадки донорских органов очень остро стоит в современном мире. Одним из вариантов её решения может стать создание органов из собственных клеток пациента, напечатанных на биопринтере. В настоящее время биотехнологические компании предлагают разные модели, но все они имеют высокую стоимость и не является универсальными», – поясняет руководитель магистерской программы Юлия Филиппова.

Исследователи вдохновились моделью экструзионного принтера Адама Фейнберга, первопроходца в этом направлении. Изобретение было собрано по «крупицам» из разных мест: находили в интернете, заказывали у специалистов, делали самостоятельно.

«Он был собран «в домашних условиях» из подручных материалов. Часть материалов купил на AliExpress, алюминиевые детали были изготовлены под заказ на Челябинских заводах, пластиковые напечатал на домашнем 3D-принтере. При сборке и проверке работы удалось внести в конструкцию несколько важных модификаций, которые позволили сделать принтер более надежным и универсальным при достаточно низкой себестоимости в 20 тыс. рублей», – рассказывает автор идеи Антон Тростин.

Спустя два года испытаний молоды ученые освоили печать различных конструктов из биологических материалов, содержащих клетки человека. Однако сохранить форму изделия после печати оказалось непросто.

«В качестве первой модели для биопечати выбрали хрящ ушной раковины человека, т.к. он содержит только один тип клеток (хондроциты) и в нем нет кровеносных сосудов. Получить и в течении длительного времени сохранять правильную форму органа оказалось непросто. Пришлось осваивать технологию по статьям, методом проб и ошибок», – делится Юлия Филиппова.

На сегодняшний день команда исследователей уже умеет превращать мезенхимальные стволовые клетки в хондроциты. В будущем они хотят освоить внедрение клеток в каркас ушной раковины и образовать с их помощью трёхмерную структуру.