Біолог професор Володимир Миронов - автор першої публікації про біопечаті органів. Ідею замінити донорські органи штучно вирощеними "запчастинами" для людини він запропонував ще в 2003 році. Щоб довести ідею до практичного втілення, професор Миронову знадобилося 12 років: 15 березня 2015 року в лабораторії 3D Bioprinting Solutions вперше в світі буде надрукований живий орган - щитовидна залоза. Сьогодні ми говоримо з професором про перспективи, які відкривають світові нові технології.
"Не дамо хворіти Роналду"
- Медичний світ переживає бум хірургічної робототехніки, і ми не виняток, - розповідає професор Миронов. - У цьому випадку лікар отримує можливість за пультом комп'ютера проводити "руками" робота найбільш філігранні операції. Я знаю, наприклад, що дві провідні клініки в Міннесоті і Клівленді закупили по 7 роботів-хірургів "Да Вінчі". Вартість кожного 2 мільйони доларів! Навіщо вони це роблять? Швидкість операції збільшується, термін перебування хворого в клініці скорочується в 5 разів, тому що такі операції-менш травматичні.
- А при чому тут біопечать?
- Ви знаєте такого футболіста Кріштіану Роналду (найбільш високооплачуваний гравець планети, його зарплата в мадридському "Реалі" разом з преміями склала в минулому році 43 мільйони євро. - Авт.)? Він коштує шалені гроші. Уявіть, що йому врізали по ногах і зламали хрящ. При сучасних методах він буде лікуватися півроку. І кожен місяць простою "Реал" буде викидати на вітер мільйони. А можна надрукувати новий хрящ, зробити з допомогою робота ендоскопічну операцію, і через місяць він вже підстрибом буде носитися по полю! Те ж саме і з біговими кіньми.
Лисих "розстріляємо" з автомата
- А простим людям технологія може принести користь?
- Коли я працював у Бразилії, мені в голову прийшла одна дика думка: а чи не надрукувати нам волосся? Бразильці, з якими я поділився, подивилися на мене з жалем: російський професор зовсім шизонулся. Але, виявилося, якщо зробити пацієнтові біопсію, виділити клітини двох певних видів і з'єднати їх, то магічним чином виникає волосся. Ми придумали пристрій, мініатюрний аналог діжки для дерева. У ньому й буде з'являтися волосся. Назвали його капілінсер від латинського сapillo - волосся. Ці капілінсери, як кулі в обойму, заряджаються в картридж біопринтера, за формою нагадує диск до автомата ППШ. А потім за допомогою хірургічного робота диск "вистрілюється" в лисину пацієнта. На волосся йде три секунди: лазером треба зробити дірку в шкірі, а потім загнати туди "саджанець". За годину у пацієнта лисина покриється пристойною шевелюрою.
Дослідний зразок на базі швейцарського робота вже створено.
Шашлик з біочорнил
Який наступний крок? Ми можемо відмовитися від використання тварин для виробництва шкіряних взуття, одягу та хутра. Уявляєте, в який захват прийдуть захисники звіряток?! А з іншого боку, здійсниться споконвічна мрія кожної порядної жінки мати норкову шубу. Треба буде тільки влаштувати біоплантації для вирощування шуб розміром у кілька гектарів. А знаєте, що буде далі?
Ми приступимо до друку стейків і шашликів з біочорнил (це конгломерати штучно вирощених клітин. - Авт.). Вегетаріанці зможуть без докорів совісті їсти м'ясо, оскільки жодна тварина в ході виробництва не буде вбита. Але і це ще не все: а на Марсі першим колоністам як жити? М'яса-то хочеться! Не корів ж посилати в космос. А ось: роздрукував стейк на принтері, підсмажив - їж на здоров'я!
А як у нас?
Українські 3D-принтери друкують дрони для АТО
3D-принтери давно завоювали популярність в Україні. Нехай придбати додому таку машину для створення ваз, посуду, статуеток - дуже дорого (ціна близько двох тисяч доларів США), однак з'явилися приватні компанії, які пропонують як купити 3D-принтери, так і роздрукувати яку-небудь річ. В офісі однієї з них ми побували.
Компанія Fabbers займає дві невеликі кімнати, в яких розташовані робочі місця і кілька 3D-принтерів. Це великі металеві коробки, які друкують не чорнилом, а шар за шаром запікають чи нарощують предмет з пластику (кераміки, скла, металу).
- Ще три роки тому 3D-принтери, які друкують пластиком, були більше схожі на етажерку. На них можна було надрукувати дуже маленькі моделі сумнівної якості при високій вартості розмножувальної техніки. Зараз такі 3D-принтери, що продаються за принципом "Зроби сам", коштують кілька сот доларів. Їх можна придбати, зібрати вдома і використовувати як для творчості, так і для бізнесу, - розповіла директор компанії Вікторія Тібо.
Щоб показати, як це працює, нам надрукували логотип сайту.
Спочатку на комп'ютері створили тривимірну модель, а потім машина почала друкувати. З боку в бік задвигтіла друкуюча головка з закріпленої нагорі котушкою з пластиковою ниткою, від машини повіяло теплом. Шар за шаром розплавлений пластик набував обрисів.
На платформі спочатку з'явилося коло, потім з нього почали підніматися стовпчики - букви логотипу. 20 хвилин і... брелок-логотип готовий!
Нові технології стали в нагоді і в скрутну хвилину. Волонтери друкують комплектуючі до безпілотним літальним апаратам - дронам. Зараз це пілотний проект. Українські безпілотники будуть допомагати в розвідці. Вони безшумно працюють у будь-який час доби, управляються дистанційно, а зображення місцевості передається на монітор. У мирний час їх запускають у небо, щоб добувати рідкісної краси кадри з висоти пташиного польоту, вони збирають дані по геодезії і географії.
За прогнозами експертів компанії, усього через 50 років друк свіжої їжі, одягу, меблів, столових приладів, цілих будинків або органів стане буденною справою.
Є рекорд
5 вересня у виставковому комплексі стадіону "Олімпійський" розпечатали на 3D-принтері самий великий Герб України - 115 на 72 на 7 сантиметрів. Рекорд. Над створенням жовто-блакитного тризуба принтери працювали 220 годин. Було надруковано 17 частин. На друк пішло 4 кілограми спеціального пластику.
До РЕЧІ
Череп вухо, сітківка ока...
Дивовижні речі, надруковані на 3D-принтері
У березні цього року в Утрехті (Голландія) 22-річній пацієнтці провели унікальну операцію з пересадки черепа. Дівчина страждала рідкісною спадковою хворобою, через яку з віком кістки товщають. Це зазвичай призводить до болісної загибелі хворого. Новий череп точного розміру дівчині роздрукували з пластику.
Вчені Прінстонського університету (США), використовуючи живі клітини, полімери і наночастки срібла, виготовили повнофункціональне вухо. Завдяки вбудованої антени надруковане вухо на кілька порядків чутливіші людського аналога. Це винахід збираються використовувати для відновлення слуху у слабочуючих людей.
В 2013 році в університеті Кембриджа (Великобританія) вдалося надрукувати з живих клітин сітківку ока. В перспективі за допомогою цієї технології сліпим людям зможуть повернути зір.
У липні цього року команда вчених з Університету Сіднея, Гарвард і Стенфорд вперше надрукувала кровоносні судини. Це шматочки клітинної тканини з функціональними капілярами.
