У Каразінському університеті в Харкові з’явився біопринтер для створення штучних тканин тіла. Його вартість — 22 мільйони гривень. Витрати взяв на себе Світовий банк в рамках інвестиційного проєкту "Вдосконалення вищої освіти заради результатів". Це єдиний подібний біопринтер у Східній Європі, у світі таких 17.
Як працює біопринтер та що можна надрукувати на ньому — у матеріалі Суспільне Харків.
Хто та з якою метою придбав біопринтер для Каразінського університету
Біопринтер Каразінський університет отримав завдяки інвестиційному проєкту "Вдосконалення вищої освіти заради результатів" від Міносвіти та Світового банку, розповів керівник навчально-наукової лабораторії Каразінського університету Юрій Кот. Каже, це зобов’язує виш застосовувати обладнання в освітньому процесі, а також співпрацювати з медзакладами, тому проєкт включає три напрямки: освітній, науковий та виробничий.
"Освітній компонент — на біопринтері вже з другого семестру будуть працювати студенти. Науковий компонент — це експериментальна розробка новітніх біоконструктів, тобто продуктів, які можуть бути потенційно впроваджені в суспільне економічне життя країни. І виробничий компонент — це, власне, виробництво продукту", — говорить керівник лабораторії.
У нас накреслена певна взаємодія з Інститутом невідкладної допомоги та з Інститутом біомедичних досліджень Франції, зокрема у розробці біоконструктів для заміщення тканин після резорбції сечового міхура, коли у хворих на рак сечового міхура вирізають фізично тканину, і її треба чимось заміщати.
Подібних принтерів у світі всього 17, говорить Юрій Кот. Науковець каже, в Східній Європі таких до цього не було.
"Наш біопринтер має серійний номер 17. Це означає, що їх 17 у світі. Кожен біопринтер виготовляється на замовлення. Його нам робили майже рік. Він виготовляється під певні побажання замовника з оглядом на те, що саме ми будемо на ньому виробляти, з якими матеріалами та клітинами працювати", — розповідає Кот.
Як працює біопринтер
На принтері в університеті можуть створювати штучну шкіру, хрящі, кістки та рогівку ока, говорить керівник лабораторії. Штучно створені тканини науковці називають еквівалентами. Вже зараз є відпрацьований протокол створення еквівалентів шкіри, каже Кот.
"Перед тим, як створювати конструкт — штучну тканину — потрібно зробити тривимірну модель. Це робиться з використанням спеціального програмного забезпечення або є інший шлях — наприклад, ми можемо використовувати будь-які дані з методів медичної візуалізації. Тобто, ми можемо брати томограми та з їхнім використанням прилад визначає, який об'єм, форму ураженої тканини можна замістити, який еквівалент надрукувати", — розповідає науковець.
Після того як тривимірна модель створена, ми переходимо до налаштування приладу. Одна з головних задач — щоб біодрук відбувався в умовах, які унеможливлюють загибель клітини.
За словами керівника лабораторії, після друку еквівалент повинен пройти процедуру дозрівання — для цього він повертається назад в стерильний бокс, клітини культивуються, поміщаються в поживне середовище. Приблизно на сьому-восьму добу він по своїй структурі буде відповідати природній тканині і його можна буде використовувати, каже науковець.
Один з напрямків використання біопринтерів — створення різноманітних плівок, покриттів для ран, які можуть мати антимікробні властивості, говорить керівник лабораторії. За його словами, робота починається з формування шарів, які обов'язково повинні мати сітчасту структуру, щоб полегшити проникнення поживних речовин, інакше, якщо створити суцільну плівку, клітини будуть гинути.
"Ми можемо завантажити файл, який створили. Ми можемо виставити температуру 37°, і прилад буде з дуже високою точністю її підтримувати. Після того як у нас все готово, ми тиснемо "старт", у нас активується принтер, і після цього він починає формувати крок за кроком той тонкий шар, який ми щойно запрограмували", — говорить Кот.
Особливістю такого високотехнологічного обладнання є те, що, як би не був підготовлений оператор, які б сертифікати не мав, прилад повинен обов'язково враховувати фактор похибки.
Я відчуваю, що ми робимо важливу справу, але я, мабуть, відчую, що ми зробили щось велике, коли у нас буде перший пацієнт з успішною трансплантацією. Тоді таке відчуття прийде.
Які дозволи потрібні для роботи на біопринтері
Для експериментальних розробок достатньо отримати сертифікат користувача, говорить науковець, а для медичної практики, за його словами, потрібен сертифікат від Міністерства охорони здоров’я.
"Ми проходимо двотижневе навчання на базі постачальника у Швейцарії, кожен з операторів принтера має такий сертифікат. Якщо ми говоримо про впровадження у медичну практику, то такого сертифіката недостатньо. Треба ще сертифікат від Міністерства охорони здоров’я в рамках ліцензії на вироби медичного призначення", — говорить Кот.
Зазвичай така ліцензія видається установам, які підпорядковані Міністерству охорони здоров'я, але це треба змінювати. Ми це намагаємося змінювати. У нас налагоджений діалог між Міністерством освіти й науки та Міністерством охорони здоров'я. Ми плануємо відкриття клініки при університеті, орієнтовно це буде через рік.
Про впровадження біопринтера в роботу університету
Студенти зможуть практикуватися у роботі з біопринтером з наступного року, каже Кот. Але вже зараз один зі студентів біофаку, Олексій Міщенко, планує пройти навчання з роботи на обладнанні.
"Я пишу дипломну роботу, яка далі буде публікуватися за тематикою отримання еквівалентів кістки з використанням різних матриць. Раніше використовували макропористі матриці, а зараз отримали біопринтер, є можливість друкувати складніші багаторівневі структури, які далі будуть заселятися клітинами", — говорить Олексій.
Поки що спостерігаю і надалі буду проходити курси з підготовки до його використання і працювати.
З бакалаврату студент почав працювати в науково-дослідному інституті кріобіології у відділі кріобіохімії. Каже, одна з тематик — отримання еквівалентів кістки.
Юрій Кот каже, на цей рік заплановано використання біопринтера для виконання двох магістерських робіт, захист яких буде у грудні.
"Ми впроваджуємо нові вибіркові дисципліни, вносимо зміни в робочі програми, впроваджуємо нові лабораторні роботи, практику і спільно з науковим парком Каразінського університету ми започаткуємо короткотермінову сертифікатну програму", — каже Кот.
Біопринтер для нас дуже важливий. Тому що головне — бути в тренді. З отриманням цього приладу ми не те, що стали в один рівень по матеріально-технічному забезпеченню з провідними університетами. Ми навіть маємо те, чого не мають ці університети. Ми, як освітня установа, повинні все ж таки навчати студентів на майбутнє.
Підписуйтесь на новини Харкова та області в Telegram, TikTok, WhatsApp, Facebook, Viber, Instagram, Youtube
