0:00:06.742,0:00:12.052
В настоящее время сотни тысяч людей[br]находятся в очереди на трансплантацию

0:00:12.052,0:00:16.069
таких важных органов,[br]как почки, сердце и печень,

0:00:16.069,0:00:18.449
которые могли бы спасти[br]немало человеческих жизней.

0:00:18.459,0:00:20.699
К сожалению, помочь всем нуждающимся

0:00:20.699,0:00:24.619
не представляется возможным —[br]донорских органов постоянно не хватает.

0:00:24.619,0:00:26.583
А что, если вместо того, чтобы ждать,

0:00:26.583,0:00:31.123
мы создали бы абсолютно новые,[br]индивидуальные органы «с нуля»?

0:00:31.123,0:00:33.783
Эта идея легла в основу [br]технологии биопринтинга —

0:00:33.783,0:00:38.063
активно развивающегося направления [br]регенеративной медицины.

0:00:38.063,0:00:41.083
И пусть мы пока не готовы начать [br]воспроизводить сложные органы,

0:00:41.083,0:00:43.193
мы научились печатать[br]простые ткани,

0:00:43.193,0:00:45.113
например, кровеносные сосуды и канальцы,

0:00:45.113,0:00:49.683
отвечающие за обмен веществ [br]и продуктов жизнедеятельности.

0:00:49.683,0:00:53.743
Биопринтинг является «биологическим»[br]родственником 3D-печати —

0:00:53.743,0:00:57.479
технологии получения трёхмерных объектов

0:00:57.479,0:01:01.989
методом послойного наращивания материалов.

0:01:01.991,0:01:05.191
Но вместо привычных металлов,[br]пластмассы или керамики

0:01:05.191,0:01:09.751
3D-биопринтер органов и тканей [br]использует «биочернила» —

0:01:09.751,0:01:13.622
биоматериалы, в состав [br]которых входят живые клетки.

0:01:13.622,0:01:18.892
Основу большинства биочернил составляют[br]богатые водой молекулы — гидрогели.

0:01:18.892,0:01:21.839
Они смешиваются[br]с миллионами живых клеток,

0:01:21.839,0:01:23.929
а также с различными[br]химическими веществами,

0:01:23.929,0:01:26.679
способствующими [br]взаимодействию и росту клеток.

0:01:26.679,0:01:29.846
В некоторых биочернилах [br]содержатся клетки только одного типа,

0:01:29.846,0:01:35.366
в других — сочетание нескольких типов, что[br]позволяет получать более сложный материал.

0:01:35.366,0:01:37.620
Предположим, вы хотите[br]распечатать мениск —

0:01:37.620,0:01:40.310
хрящевую прокладку в коленном суставе,

0:01:40.310,0:01:44.040
предотвращающую трение[br]большеберцовой и бедренной костей.

0:01:44.040,0:01:46.820
Мениск состоит из хрящевых[br]клеток хондроцитов,

0:01:46.820,0:01:50.520
и чтобы изготовить биочернила,[br]таких клеток потребуется немало.

0:01:50.520,0:01:55.320
Данные клетки можно получить от доноров[br]и затем размножить в лаборатории.

0:01:55.320,0:01:57.809
Или их можно взять[br]из собственной ткани пациента

0:01:57.809,0:02:03.459
и тем самым свести к минимуму вероятность[br]отторжения изготовленного мениска.

0:02:03.489,0:02:05.416
Существует несколько методов 3D-печати,

0:02:05.416,0:02:09.476
наиболее популярный из них —[br]микроэкструзионная печать.

0:02:09.476,0:02:13.096
При этом методе биочернила[br]загружают в ёмкость принтера,

0:02:13.096,0:02:17.426
а затем пропускают через круглое сопло[br]экструдера, или печатающей головки.

0:02:17.426,0:02:19.596
На выходе из сопла экструдера,

0:02:19.596,0:02:23.526
диаметр которого составляет[br]не более 400 микрон,

0:02:23.526,0:02:26.123
получается непрерывная нить — филамент —

0:02:26.123,0:02:29.173
толщиной с человеческий ноготь.

0:02:29.173,0:02:33.433
Компьютерное изображение или файл[br]определяют порядок нанесения нитей

0:02:33.433,0:02:36.853
на плоскую поверхность или в жидкую среду,

0:02:36.853,0:02:40.743
где напечатанный материал будет[br]оставаться, пока не стабилизируется.

0:02:40.743,0:02:45.133
Такой принтер работает довольно быстро[br]и, нанося слой за слоем,

0:02:45.133,0:02:47.843
печатает мениск примерно за полчаса.

0:02:47.843,0:02:51.533
После печати некоторые биочернила[br]застывают почти мгновенно,

0:02:51.533,0:02:53.993
а другим для стабилизации необходимы

0:02:53.993,0:02:57.592
ультрафиолет, дополнительные химические[br]реакции или физическое воздействие.

0:02:57.592,0:02:59.972
Если процесс печати пройдёт успешно,

0:02:59.972,0:03:01.762
клетки синтезированной ткани

0:03:01.762,0:03:05.502
начнут вести себя точно так же,[br]как и клетки биологической ткани:

0:03:05.502,0:03:09.702
взаимодействовать, обмениваться[br]питательными веществами и размножаться.

0:03:09.702,0:03:11.112
Мы уже научились печатать

0:03:11.112,0:03:13.912
такие относительно простые[br]клеточные структуры, как мениск;

0:03:13.912,0:03:17.561
у нас есть успешный опыт имплантации[br]биопечатного мочевого пузыря;

0:03:17.561,0:03:19.891
а в результате пересадки[br]искусственных тканей

0:03:19.891,0:03:23.091
у крыс наблюдалась[br]регенерация лицевых нервов.

0:03:23.091,0:03:26.942
Учёным также удалось напечатать[br]ткани лёгких, кожи, хрящей,

0:03:26.942,0:03:33.672
и малоразмерные и полуфункциональные[br]модели почек, печени и сердца.

0:03:33.672,0:03:36.984
Однако воссоздание [br]сложной биохимической среды

0:03:36.984,0:03:39.954
главных органов человека является [br]колоссально трудной задачей.

0:03:39.954,0:03:42.494
В процессе микроэкструзионной печати

0:03:42.494,0:03:45.934
может погибнуть огромное[br]количество клеток биочернил,

0:03:45.934,0:03:50.373
если отверстие сопла будет слишком мало́[br]или давление печати слишком велико.

0:03:50.373,0:03:53.653
Одной из самых трудновыполнимых задач,[br]стоящих перед учёными, является

0:03:53.653,0:03:58.543
обеспечение клеток полноразмерного органа[br]кислородом и питательными веществами.

0:03:58.543,0:04:01.520
Поэтому наибольшие успехи[br]на сегодняшний день были достигнуты

0:04:01.520,0:04:04.270
в биопечати плоских [br]и полых клеточных структур,

0:04:04.270,0:04:07.200
и именно поэтому неимоверные усилия[br]направляются на то,

0:04:07.200,0:04:11.320
чтобы научиться встраивать[br]кровеносные сосуды в биопечатные ткани.

0:04:11.320,0:04:14.698
Биопринтинг обладает огромным[br]потенциалом спасать жизни,

0:04:14.698,0:04:16.998
а также способствует[br]лучшему пониманию того,

0:04:16.998,0:04:19.528
как же на самом деле работают[br]наши внутренние органы.

0:04:19.528,0:04:23.358
Бесконечный ряд возможностей[br]открывает и сама технология,

0:04:23.358,0:04:27.258
включая биопечать тканей[br]со встроенной электроникой.

0:04:27.258,0:04:31.558
Сумеем ли мы когда-нибудь[br]превзойти возможности нашего организма

0:04:31.558,0:04:35.925
или подарить ему новые свойства,[br]наподобие несгораемой кожи?

0:04:35.925,0:04:42.242
Сможет ли трансплантация биопечатных[br]органов продлить жизнь человека?

0:04:42.242,0:04:45.974
И кому именно будет дано право[br]воспользоваться этой технологией

0:04:45.974,0:04:49.054
и её невероятными результатами?