Что такое биопринтинг

Биопринтинг — это технология создания биологических объектов с помощью 3D-принтера. С помощью биопринтера можно напечатать клетки, ткани и даже целые органы. Эта технология активно применяется в медицине для создания имплантатов и протезов. Она также открывает широкие перспективы в области персонализированной нутрициологии.

Как работает биопринтер

Биопринтер работает по тому же принципу, что и обычный 3D-принтер. Разница в материале: если в обычных 3D-принтерах используется пластик или металл, то в биопринтерах — специальные биочернила на основе живых клеток.

• Сначала создается цифровая 3D-модель органа или ткани.
• Затем эта модель разбивается на тонкие срезы, по которым принтер будет печатать изделие слой за слоем.
• Вместо пластика биопринтер выдавливает биочернила, содержащие живые клетки.
• Слой за слоем формируется готовая конструкция — орган или ткань.

Печать органов

Одно из самых перспективных направлений биопринтинга — создание имплантируемых человеческих органов. Уже есть успешные результаты по печати сосудов, костной и хрящевой ткани, мочевого пузыря. Ведутся исследования по созданию других органов человека.

Печать органов может решить проблему донорских очередей в трансплантологии. Дефицит донорских органов ежегодно приводит к смерти десятков тысяч людей по всему миру.

Печать мышечной ткани

Исследователи из Университета Карнеги-Меллона создали биопринтер, который печатает пучки мышечных волокон, напоминающие настоящие мышцы.

Такие искусственные мышцы могут использоваться:

• Для замены поврежденных мышц.
• В бионических имплантатах.
• Для тестирования новых лекарств.

Печать мышечной ткани — многообещающее направление для восстановления утраченных функций организма.

Печать кожи

Еще одна активно развивающаяся область — биопринтинг кожи. Ученые разрабатывают биочернила на основе кожных клеток человека.

Искусственная кожа может использоваться для:

• Лечения ожогов и ран.
• Тестирования косметических средств вместо опытов на животных.
• Исследования возбудителей кожных заболеваний.

В перспективе биопринтинг позволит создавать полноценную кожу для пациентов с обширными повреждениями кожного покрова.

Персонализированные продукты

Технологии биопринтинга могут использоваться не только в медицине. Они также открывают широкие возможности в сфере персонализированного питания.

Печать микробиоты

Интересное направление — печать персонализированной микробиоты, полезных бактерий кишечника. Состав микробиоты индивидуален для каждого человека. С помощью анализа кишечной флоры и последующей биопечати можно создавать персональные пробиотики.

Персонализированные пробиотики более эффективны, чем обычные препараты. Они помогают восстанавливать и поддерживать здоровье кишечника, улучшать пищеварение и иммунитет.

Печать мяса

Активно ведутся разработки в области клеточного мяса или «чистого мяса». Это биоидентичное мясо, выращенное из клеток животных без убийства самих животных.

Преимущества клеточного мяса:

• Гораздо экологичнее традиционных ферм.
• Позволяет производить мясо без жестокого обращения с животными.
• Дает возможность создавать персонализированное мясо с заданными свойствами.

Хотя эта технология еще только развивается, в перспективе она может полностью заменить животноводство.