Новости 15.10.2018

При аварии «Союза» сгорел уникальный биопринтер

При аварии «Союза» сгорел уникальный биопринтер
Космический биопринтер

Экипаж «Союза МС-10» должен был доставить на Международную космическую станцию уникальный прибор — «Орган.Авт» для эксперимента «Магнитный 3D-биопринтер». Но ракета-носитель «Союз-ФГ» не смогла вывести космический корабль на орбиту. Первый биопринтер для печати в космосе был утрачен, рассказал РИА «Новости» источник в ракетно-космической отрасли.

«Биопринтер находился в бытовом отсеке, который отстрелился от спускаемой капсулы корабля. Бытовой отсек со всем содержимым сгорел при падении в атмосфере», — рассказал собеседник агентства.

В ближайшее время на МКС отправится дублирующая аппаратура, сообщил на своей странице в Facebook соучредитель и управляющий партнер компании — создателя биопринтера 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани.

«Разрабатывается детальный план действий. У “Орган.авта”, как и у космонавтов, есть дублер, и в самом скором времени он будет готов полететь на МКС. Мы подготовим отдельную циклограмму эксперимента для подготовки полета на “Прогрессе”, а нынешний экипаж подтвердил готовность обучаться удаленно, так что мы будем готовы для отправки научной аппаратуры при любом раскладе», — написал Юсеф Хесуани.

С помощью биопринтера космонавты планируют вырастить небольшие образцы хрящевой ткани человека и щитовидной железы мыши, сообщает ТАСС. Среди целей проекта — развитие технологий биопечати, оценка влияния радиации на развитие клеток, а также тестирование новейших лекарств.

Космический биопринтер — это принципиально новое устройство, работа которого основана на технологии магнитной левитации. Именно она позволяет ему эффективно создавать живые ткани и микроорганы в условиях невесомости. При этом основное отличие новой установки от земных аналогов кроется в самой сути метода биопечати, пишут «Известия».

Если обычные биопринтеры создают ткани послойно (используя в качестве связующих веществ гидрогели), то «Орган.Авт» печатает объекты сразу со всех сторон по принципу лепки снежка. По словам его разработчиков, это один из самых передовых методов, который только начинает применяться в технике. При этом использование новой технологии в космических условиях избавит ее от значительного недостатка — необходимости использования высоких концентраций токсичных парамагнетиков (солей гадолиния), которые нужны для проведения экспериментов на Земле. В конечном счете это заметно повысит выживаемость создаваемых клеточных структур.

Создатель инновационного устройства — лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions, основанная медицинской компанией Invitro в 2013 году. Ее специалисты под руководством профессора Владимира Миронова летом 2014 года создали первый отечественный биопринтер для МКС. Рабочий прототип появился осенью 2016-го, после чего начались его испытания, включавшие в себя пробные работы в невесомости.

Для имитации космических условий в пределах земной лаборатории ученые воспользовались сверхмощной магнитной установкой Университета Неймегена (Нидерланды), с помощью которой создавался эффект микрогравитации (индукция использовавшихся при эксперименте магнитов составляет огромные 19 тесла). Важно отметить, что для финансирования этого испытания компания 3D Bioprinting Solutions получила грант Евросоюза, и успешный результат оправдал значительные вложения — разработчики увидели, каким образом принтер будет вести себя на МКС, и произвели все необходимые настройки.

«В рамках испытаний биопринтера мы использовали три основных подхода, — рассказывает Юсеф Хесуани. — Первый из них — тестирование устройства в земных условиях с применением слабых магнитов при высоких концентрациях солей гадолиния для формирования магнитной ловушки. Затем мы снизили концентрацию этих веществ на два порядка и создали необходимую микрогравитацию с помощью супермагнитов (это наш эксперимент в Нидерландах). Третий и самый главный этап будет проводиться уже в российском сегменте МКС в условиях естественной невесомости при минимуме концентрации парамагнетиков и со слабыми магнитами».

В первую очередь на МКС планируется напечатать хрящевые ткани человека и микроорган щитовидной железы мыши, способный вырабатывать гормоны. Такой выбор по типам клеточных структур был связан в первую очередь с тем, что именно их 3D Bioprinting Solutions изготавливает на Земле по традиционной технологии, параметры которой будут сравниваться с результативностью нового метода магнитной левитации.

Напечатанные конструкты щитовидной железы и хрящевой ткани планируют доставить обратно на Землю и провести их подробное гистологическое исследование. В частности, по его результатам ученые рассчитывают определить, насколько активно в напечатанной на МКС хрящевой ткани будет происходить синтез белка коллагена, который отвечает за прочность и эластичность. По прогнозам, подобные процессы в космосе должны происходить быстрее, чем на Земле, поскольку действующая там микрогравитация будет воздействовать на клетки, собирая их в определенных точках пространства. Кроме того, ожидается, что в условиях невесомости взаимодействие между клетками будут происходить не через посреднический субстрат, а напрямую, что также поспособствует ускорению функций.

По словам директора Института регенеративной медицины МГМУ им. И. М. Сеченова Петра Тимашева, выбор типов клеточных структур для печати в космосе вполне обоснован, поскольку создание целого микрооргана исключительно с помощью передового метода магнитной левитации представляет большой научный интерес, а прогресс в области восстановления функциональной хрящевой ткани может облегчить жизнь сотен тысяч пациентов с болезнями суставов.

«Однако к существующему перечню исследований я бы добавил эксперименты по печати кожи человека, так как это одна из самых перспективных технологий для возможного внедрения в практику лечения людей в условиях космоса», — добавил Петр Тимашев.


Наверх