59,49 ↓ 100 JPY
90,44 ↓ 10 CNY
64,22 ↓ USD
54,13 ↓ 1000 KRW
Владивосток
Владивосток
+8° ветер 7 м/c
EN
14 октября
Понедельник

Южная Корея

3D-печать человеческих органов - фантастика или реальность?

Корейская T&R Biofab специализируется на печати органов с помощью "биоинкета"

T&R Biofab Фото: Korea Herald

Трехмерная печать человеческих органов - не выдумка. Активное исследование соответствующих технологий набирает обороты во всем мире, особенно Южной Корее, где ученые, промышленность и правительство уделяют пристальное внимание сближению медицины, машиностроения и вычислительной техники, сообщает ЕНВ.

На данный момент корейская технология зашла настолько далеко, что печатает модели с инкапсулированным в ячейку "биоинкетом", чтобы заменить тесты на животных.

Фирма, которая выделяется в области 3D-биопечати, - это T&R Biofab. Компания была создана в 2013 году на основе 15-летних исследований в Научно-техническом университете Пхохана в области инженерии тканей и регенеративной медицины, биотехнологии.

Генеральный директор Юн Вон Су, все еще действующий профессор машиностроения в университете, взял на себя академические исследования и основал T&R Biofab со штаб-квартирой в Сихыне и исследовательской лабораторией в Панъё.

"В следующий раз, когда вы съедите свиную шкуру стоимостью 3 тысячи вон ($ 2,50) в корейском ресторане барбекю, подумайте, как она может стать в 200 тысяч раз или в 600 тысяч раз более ценным материалам, когда она проходит через нас", - сказал Юн с улыбкой во время интервью с The Korea Herald. Он поднял небольшой флакон с непрозрачной жидкостью, на этикетке которой было написано "deCelluid bioink", изготовленной из свиной кости, для исследования регенерации кости.

Так что же такое "биоинк"?

Биоинк - это то, что отличает 3D-биопечать от печати на медицинских устройствах.

Медицинское устройство с 3D-печатью производится на основе моделей 2D КТ и МРТ. Материалы, используемые для печати медицинских устройств, представляют собой биосовместимый поликапролактон или кремний.

Та же самая производственная последовательность применяется к 3D биопечати, только с тем условием, что используемый материал называется биоинком, который состоит из живых организмов. Биоинк представляет собой комбинацию живых клеток и совместимой основы, такой как коллаген, желатин и гиалуронан.

Компания утверждает, что преодолела прежние препятствия для биопечати, а именно испарение влаги в клетках в процессе печати, с помощью собственного биоиндикатора и 3D-биопринтера, который препятствует высыханию клеток.

T&R Biofab потребовалось пять лет, чтобы разработать биоинк для кожи, костей и хрящей и коммерциализировать их в мае 2017 года. В настоящее время органоиды, напечатанные на 3D-принтере, могут использоваться для потенциальных человеческих имплантатов или в лабораториях для замены испытаний на животных.

В прошлом году T&R Biofab подписала соглашение о глобальном распространении биоинк. Компания рассчитывает начать поставки уже в этом году. T&R biofab также имеет соглашение о передаче материалов с L’Oreal, крупнейшим в мире брендом косметики.

Компания имеет по меньшей мере 83 патента в Корее для 3D-биопечати. С момента основания она получила 8,4 млрд вон от правительства на поддержку исследований.

"Трехмерная биопечать живых органов и прямая пересадка критически больным пациентам - это то, что в конечном итоге будет сделано. Наша цель - стать первым в мире, кто сделал это", - сказал Юнь.

Патенты и расходы

Несмотря на четкое и ясное видение, нужные финансовые показатели T&R Biofab еще не достигнуты. Продажи компании составили 300 млн вон в 2016 году, 400 млн вон в 2017 году и 1 млрд вон в 2018 году. За тот же период чистый убыток компании составил 3 млрд вон, 4,2 мрлд вон и 4,7 млрд вон соответственно.

Печать кожи, костей или хрящей требует отдельной биоинформации, а конечный продукт должен быть индивидуально одобрен Министерством безопасности пищевых продуктов и лекарств. Это отнимает много времени и денег.

В результате, несмотря на то, что компания активизирует разработку биоинкета, она также разрабатывает и коммерциализирует 3D-печать медицинских устройств.

В 2014 году компания выпустила на рынок TnR Mesh, представляющую собой пористую биоразлагаемую полимерную структуру, которая может быть инфузирована стволовыми клетками для ускорения регенерации кости. По словам фирмы, имплантат конкретного пациента временно заменит недостающую кость, но со временем вырастает, чтобы уступить место собственной регенерированной кости пациента.

На данный момент T&R Biofab имеет 11 разрешений на медицинское оборудование от Министерства по безопасности пищевых продуктов и лекарств для своих биоразлагаемых материалов. По оценкам, 150 врачей в 110 больницах в Корее имеют опыт использования 3D-печати с материалами T&R Biofab.

Одним из патентов, которым Юн гордится, является возможность печати капиллярных сосудов для моделей печени, чья структурная мелкость сравнима с несколькими нитями человеческого волоса и требует точного позиционирования двух типов клеток.

"Мы единственные в мире, кто имеет эту технологию", - сказал Юнь.

Исследования T & R Biofab для регенеративного трансплантата миокарда и хрящей все еще находятся на стадии экспериментального исследования. Компания рассчитывает начать доклинические испытания в 2020 году и клинические испытания в 2022 году.

Программное обеспечение для глубокого обучения

Область 3D-печати, которая в настоящее время влияет на медицинскую практику в Корее, - это 3D-модели органов, с помощью которых врачи могут практиковаться и тренироваться перед трудными операциями, где жизнь пациента зависит от исхода операции.

Medical IP, фирма, чья бизнес-модель заключается в глубоком обучении программному обеспечению для искусственного интеллекта, которое практически мгновенно превращает 2D-МРТ и КТ в модели 3D-печати, является еще одним игроком на рынке, который заслуживает внимания. Компания является побочным продуктом исследовательского проекта Сеульского национального университетского госпиталя, в котором Пак Санг Джун является профессором.

"Эксперты могут сказать, что наша технология и технология T&R Biofab дополняют друг друга", - сказал Пак.

Пак - компьютерный инженер, который разработал программное обеспечение для глубокого изучения искусственного интеллекта, которое позволяет улучшить диагностическую визуализацию с помощью графического процессора Nvidia. По словам Пака, когда другим компаниям требуется пять дней для трехмерного моделирования с помощью программного обеспечения, программное обеспечение Medip компании Medical IP может создавать модели любых органов в режиме реального времени.

Представьте себе прозрачную пару кремниевых легких с всплеском ярко-розовых раковых клеток. Четко видя цель, врачи могут планировать свои операции и решать, какие части следует отрезать, чтобы минимизировать влияние на быстрое выздоровление пациента. Объяснение операции пациенту и получение его согласия становится легче. Технология также применима при подготовке хирургов. Перевод плоских изображений в трехмерную форму значительно повышает точность обработки.

Чтобы ознакомиться с английской версией, кликните сюда.


Наверх