Травматология и Фармакология

Меняя правила

...3D генерация органов и тканей принесет революционные изменения в принципы хирургического лечения, обеспечив экономически доступный и эффективный подход к лечению, сделает его регенеративным, учтет все особенности каждого конкретного пациента...
https://www.aofoundation.org/who-we-are/about-ao/news/2020/2020_07-3d-sim

Опубликован: 05.08.2020

Ученые института АО в Давосе (ARI) работают над вопросом, ответ на который совершит настоящую революцию в инженерии тканей

Команда ARI и mimiX с первым прототипом инструмента для 3D печати тканей. Слева направо: Р. Амрейн (R. Amrein), Н. Ди Марцио (N. Di Marzio), М. Тернер (M. Thurner) и Т. Сьерра (T. Serra).

Ученые института АО в Давосе (ARI) нработают над вопросом, ответ на который совершит настоящую революцию в инженерии тканей. Благоприятные условия для этого исследования были созданы благодаря поддержке Центра перевода инноваций АО. Морфогенез вследствие звуковых колебаний (3D SIM) – это детище одного из ученых ARI, доктора Тициано Сьерра (Tiziano Serra). Принцип состоит в том, что звуковые волны за считанные секунды формируют целую сеть клеток, обеспечивая саморегулирующийся субстрат для васкуляризации. Это принцип имеет огромный потенциал для инженерии тканей, для конструкций, которые основываются на аутологических материалах, широко доступных в лабораторных условиях.

Ресурсы АО – включая изобретения и ноу-хау – обеспечиваются Отделом обмена технологиями при Центре перевода инноваций АО (AO ITC), который для проверки жизнеспособности концепции и вывода её на рынок сотрудничает с инвесторами.

Инженерия сосудов и тканей (изготовление тканей, включающих сосуды) может сильно повлиять на методы и результаты лечения большого количества заболеваний. Благодаря этой технологии можно будет получить созданную in vitro ткань с сосудами для моделей, предназначенных для лабораторной диагностики и исследований медикаментов. Однако разработка масштабной конструкции с сосудами – это сложный клинический вопрос, до сих пор не получивший ответа.

Цель разработанной доктором Сьерра технологии «3D SIM» - это создание искусственных тканей как реальной возможности для доступного и эффективного лечения. Данный интраоперационный метод формирования васкуляризированных комплексов способен сломать привычные шаблоны и кардинально изменить подход в медицине на регенеративный и персонализированный.

«Я начал работу над этим проектом с приходом в ARI, в октябре 2016 года, со спора с моим непосредственным руководителем о возможности применения звуковых волн для организации клеток и регенерации органов», - говорит Сьерра. Эта идея посетила его во время проведения «BRIDGE», объединенной программы Швейцарского национального фонда науки и «Innosuisse» – Швейцарского агентства инноваций и получила финансирование в размере 180 000 швейцарских франков. «Это был только первый шаг. Для большей достоверности и наглядности я должен был продемонстрировать эту технологию».

Ученые института АО в Давосе (ARI) работают над вопросом, ответ на который совершит настоящую революцию в инженерии тканей

Сьерра поясняет, что технология «3D SIM» способна решать целый ряд вопросов (связанных с трудностями быстрого и среднесрочного восстановления естественной комплексной морфологии тканей и органов во время хирургического лечения), ответы на которые предлагают другие перспективные технологии, такие как 3D печать. Прототип оборудования сейчас способен меньше чем за минуту создавать заданные конструкции большого размера (от нескольких миллиметров до 150 квадратных сантиметров), способствующие формированию васкуляризированных тканей, и это настоящий прорыв. Благодаря этой технологии можно организовывать клетки слой за слоем, создавая заранее спроектированные модели тканей для использования в исследовании медикаментов, индивидуальном формировании тканей пациентов или моделировании заболеваний.

По словам доктора Сьерра, это изобретение позволит пользователю – ученому, фармацевтической компании или практикующему хирургу – пипеткой ввести клетки в лабораторный агрегат и на несколько секунд включить звук, чтобы организовать клетки, сформировать из них микрофрагменты и использовать для лечения пациента. Эту технологию можно применять для создания кожи, костей, хряща, даже органов целиком. Она уникальна и в настоящее время нигде в мире не применяется. 3D генерация органов и тканей принесет революционные изменения в принципы хирургического лечения, обеспечит экономически доступный и эффективный подход к лечению, сделает его регенеративно-ориентированным, учтет все особенности каждого пациента.


Другие материалы