Волосы и шубу можно распечатать на ... биопринтере

Российский ученый рассказал какие возможности открывают перед человечеством технологии 3D-печати.

Российский биолог профессор Владимир Миронов известен в научном мире как автор первой публикации о биопечати органов. Идею заменить донорские органы искусственно выращенными «запчастями» для человека он предложил еще в 2003 году. Чтобы довести идею до практического воплощения профессору Миронову понадобилось 12 лет: 15 марта 2015 года в лаборатории «3D Bioprinting Solutions» впервые в мире будет напечатан живой орган - щитовидная железа (интервью с Владимиром Мироновым на эту тему «Строчка за строчкой печатаем ...почку» см. в номере «КП» за 20 октября и на сайте kp.ru). Сегодня мы говорим с профессором о перспективах, которые открывают миру новые технологии.

«МЫ НЕ ДАДИМ БОЛЕТЬ КРИШТИАНУ РОНАЛДО»

- У нас частная лаборатория, деньги на исследования дают инвесторы, поэтому одна из моих задач, как научного руководителя чтобы компания имела хоть какой-то доход, - говорит Владимир Миронов. - Проблема упирается в отсутствие стандартной бизнес-модели, поскольку технология новая. Одни компании решили делать деньги на биопринтерах. Его стоимость в зависимости от модели колеблется от 250 тысяч долларов до 1 миллиона (первый отечественный принтер «Фабион» был изготовлен в лаборатории Миронова в 2013 году - Авт.) Но тенденция такова, что принтеры будут уменьшаться в размерах, пока не превратятся в эдакую авторучку. А производить их будут в Китае. На этом денег не сделаешь. Можно печатать ткани - кожу, сетчатку, хрящ и продавать их фармакологическим компаниям. Но рынок небольшой, порядка 500 миллионов долларов. Мы долго думали куда двигаться. В итоге пришла идея совместить биопринтинг с роботической хирургией. Вот здесь огромные деньги и рынок!

- Почему?

- Объясняю: медицинский мир переживает бум хирургической робототехники. Я знаю, например, что две ведущие клиники в Миннесоте и Кливленде закупили по 7 роботов-хирургов «Да Винчи». Стоимость каждого 2 миллиона долларов! Зачем они это делают? Скорость операции увеличивается, срок пребывания больного в клинике сокращается в 5 раз, потому что такие операции менее травматичны. Поэтому американцы подсчитали: дешевле покупать высокопроизводительные хирургические машины, чем строить новые госпитали и тратится на зарплату хирургов и персонала.

- А причем здесь биопечать?

- Все элементарно. Вы знаете такого футболиста Криштиану Роналдо (самый высокооплачиваемый игрок планеты, его зарплата в мадридском «Реале» вместе с премиями составила в прошлом году 43 миллиона евро - Авт.)? Он стоит бешеные деньги. Представьте, что ему врезали по ногам и сломали хрящ. При современных методах он будет лечиться полгода. И каждый месяц простоя «Реал» будет выкидывать на ветер миллионы. А мы ему напечатаем новый хрящ, сделаем с помощью робота эндоскопическую операцию и через месяц он уже вприпрыжку будет носится по полю! Сколько мы сэкономили денег клубу?! То же самое и с беговыми лошадьми. В арабском мире скачки безумно популярная вещь (стоимость элитной скаковой лошади от 10 до 40 миллионов долларов - Авт). Но если лошадь сломала ногу ее цена резко падает. А если мы ей сделаем операцию, то цена не упадет.

ЛЫСЫХ «РАССТРЕЛЯЕМ» ИЗ АВТОМАТА

- А простым людям эта технология может принести пользу?

- Когда я работал в Бразилии мне в голову пришла одна дикая мысль. Заключалась она в следующем: а не напечатать ли нам волосы? Когда я высказал эту идею бразильцам, они посмотрели на меня с сожалением: русский профессор совсем шизанулся. Но, оказалось если взять у пациента биопсию, выделить клетки двух определенных видов и соединить их, то магическим образом возникает волос. Мы придумали устройство, миниатюрный аналог кадки для дерева, чтобы выращивать в нем волос. Назвали его капилинсер от латинского сapillo - волос. Эти капилинсеры, как пули в обойму заряжаются в картридж биопринтера по форме напоминающий диск к автомату ППШ. А затем с помощью хирургического робота диск «выстреливается» в лысину пациента. На волос уходит три секунды: лазером надо сделать дырку в коже, а потом загнать туда «саженец». За час у пациента лысина покроется приличной шевелюрой.

- Это ноу-хау существует только на бумаге?

- Опытный образец на базе швейцарского робота уже создан. Внешне он немного смахивает на вытянутую морду муравьеда из-за различных оптических устройств. Поэтому бразильцы назвали этот проект «Тамандуа» - это муравьед по-португальски. Мы с южноамериканскими коллегами довольно далеко продвинулись в этом направлении.

ШАШЛЫК ИЗ БИОЧЕРНИЛ

- Завораживающие перспективы вы обрисовали!

- Да вы что?! Я о перспективах, считайте, ничего еще и не говорил, - ехидничает профессор. - Но давайте задумаемся: мы уже сейчас можем печатать кожу, знаем как сделать волосы. Какой следующий шаг? Мы можем отказаться от использования животных для производства кожаной обуви, одежды и меха. Представляете, в какой восторг придут защитники зверушек?! А с другой стороны сбудется вековая мечта каждой порядочной женщины иметь норковую шубу. Надо будет только устроить биоплантации для выращивания шуб размером в несколько гектар. А знаете, что будет дальше?

- Боюсь даже представить.

- Мы приступим к печати стейков и шашлыков из биочернил (это конгломераты искусственно выращенных клеток - Авт.) Технически тут все просто и понятно. Вегетарианцы смогут без угрызений совести есть мясо, поскольку ни одно животное в ходе производства не будет убито. Но и это еще не все: а на Марсе-то первым колонистам как жить? Коров что ли в космос посылать? А мясо-то хочется. В этом случае не надо даже холодильником хлопать. Распечатал на принтере, поджарил - кушай на здоровье!

Череп, ухо, сетчатка глаза...

5 удивительных вещей, напечатанных на 3D-принтере

- В марте этого года в Утрехте (Голландия) 22-летней пациентке провели уникальную операцию по пересадке черепа. Девушка страдала редкой наследственной болезнью, из-за которой с возрастом кости утолщаются. Это обычно приводит к мучительной гибели больного. Новый череп точного размера девушке распечатали из пластика.

- Ученые Принстонского университета (США), используя живые клетки, полимеры и наночастицы серебра, изготовили полнофункциональное ухо. Благодаря встроенной антенне напечатанное ухо на несколько порядков чувствительнее человеческого аналога. Это изобретение собираются использовать для восстановления слуха у слабослышащих людей.

- В 2013 году в университете Кембриджа (Великобритания) удалось напечатать из живых клеток сетчатку глаза. В перспективе с помощью этой технологии слепым людям смогут вернуть зрение.

- В университете Базеля (Швейцария) с помощью напечатанного в лаборатории хряща провели операцию по восстановлению носа пациента.

- В июле этого года команда ученых из Университета Сиднея, Гарварда и Стэнфорда впервые напечатала кровеносные сосуды. Это кусочки клеточной ткани с функциональными капиллярами.

Ярослав КОРОБАТОВ, kp.ru