На 3D-принтерах печатают миниатюрные человеческие органы для испытаний новых лекарств

Недавно мы писало о том, как армия США финансирует проект по созданию принтера, который будет печатать человеческие органы для тестирования их на воздействие различных болезнетворных объектов. Эта новость получила продолжение. Министерство обороны США выделило 24 миллиона долларов компании "Bioprinting" на воплощение этого футуристического проекта в жизнь.

Уменьшенные копии человеческих органов, выполненных на 3D принтере затем соберут в "тело на чипе", предназначенное для усовершенствованных испытаний новых лекарственных препаратов.

"Тело на чипе", размером всего в 2 дюйма, станет настоящим полигоном для испытаний, и поможет понять как человеческое тело может реагировать на опасные болезни, химическое оружие и новые фармацевтические препараты, разработанные в качестве защиты от биологических и химических атак.

Хун-Вук Канг следит за работой 3D принтеров, на которых печатают миниатюрные органы
для системы "тело на чипе".

Эта технология позволит гораздо быстрей создавать и тестировать новые лекарственные средства, поскольку заменят собой, менее подходящих для этой цели, животных или ткани человеческого организма в чашках Петри. Кроме того, это поможет сэкономить миллионы, а может даже миллиарды долларов, которые в противном случае были бы потрачены на разработку бесперспективных лекарств, не выдерживающих испытаний на человеке.

"На повестке дня вопрос о возможности разработки более совершенной системы испытаний лекарственных средств, которое позволит пропустить стадии тестирования на клетках животных и перейти сразу к миниатюрным органам," говорит Тони Атала, директор директор Института регенеративной медицины Уэйк Форест в Уинстон-Сейлеме, Северная Каролина.

Команда Атала первая в мире начала использование технологии 3D-печати для создания человеческих органов путем формирования слоя за слоем из живых клеток.

Для этого они распечатывают слои клеток и одновременно отстраивают несущую подложку, позволяющую сохранять форму и структуру органа - эта технология позволила группе произвести крохотную, упрощенную версию полноразмерных человеческих органов.

Фотографии распечатанной на 3D принтере системы "Тело на чипе":

"Мы распечатываем миниатюры целых органов: миниатюрные легкие, сердца, печени и сосудестые структуры (кровеносные сосуды)" рассказал Атала журналу LiveScience.

Ученые из женской клиники им. Брайэма в Бостоне разработали систему, в которой небольшие части тканей органов человека соединены между собой системой сосудов и насосов, для транспортировки жидкости. Она предназначена для проведения экспериментов с токсинами и возможными средствами для их нейтрализации.

Конечная цель этой разработки - определение состояния сердца, легких, печени и тканей кровеносных сосудов.

Уменьшенные версии предназначенных для "тела на чипе" органов не являются полнофункциональными. Они представляют собой небольшие части тканей человеческих органов, соединенных системой каналов для жидкости, заменяющей кровь, которая поддерживает жизнь в клетках - все это размещено на 5 сантиметровом чипе с сенсорами, позволяющими отслеживать изменения.

Наличие искусственной системы кровообращения позволяет исследователям вводить биологические и химические агенты в "кровь"  и отслеживать их воздействие на различные органы.

Температура, уровень кислорода, pH  (уровень кислотности жидкости) а так же другие факторы, влияющие на  "тело на чипе" измеряются специальными датчиками системы.

Институт регенеративной медицины Уэйк Форест возглавляет проект, стоимостью 24 миллиона долларов,  финансированый  Центром космических и военно-морских систем, от лица Агентства по сокращению военной угрозы (АСУ МО США)

Группа экспертов, работающая над созданием "тела на чипе", включает в себя специалистов  из женской клиники им. Брайэма, Мичиганского Университета, Эджвудского химико-биологического центра (ECBC) Армии США, Государственного Университета Морган (штат Балтимор, США) а так же Медицинской школы Блумберга имени Джона Хопкинса.

Вместе они надеются создать инструмент для разработки лекарственных средств, который поможет современной медицине быстро реагировать на быстро распространяющиеся пандемии и биологические атаки террористов.

"Мы будем знать не только как лекарство влияет на один орган, но и как оно отражается на основных системах организма в целом" говорит Атала.

Статья подготовлена для 3DToday.ru