Российские ученые разработали карманный биопринтер для лечения ран

Российские ученые разрабатывают портативный биопринтер для лечения незаживающих или плохо заживающих язв. Протестировать изобретение планируют на минипигах в лаборатории регенеративной ветеринарии Сеченовского Университета.

Устройство состоит из биопринтера, комбинированных биочернил и фотобиомодулятора. Последний воздействует на ткани низкоинтенсивным излучением в красном и ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы ускорить процессы регенерации. Цель проекта — создать подход к восстановлению сложных тканей, отметила руководитель проекта Анастасия Шпичка.

Для создания чернил использовали гидрогель со сфероидами — агрегатами клеток, которые используются в качестве строительных блоков. Также в состав входят внеклеточные везикулы, обладающие прорегенеративным и противовоспалительным потенциалом. Клетки в чернилах обмениваются сигнальными молекулами и развиваются, как в естественной ткани. Сфероиды эффективно заполняют раневую поверхность. Сам гидрогель сделали на основе желатина.

Любопытно, что биочернила делают непосредственно перед проведением операции. В биопринтере есть и сшивающие агенты, которые ускоряют процесс затвердевания гидрогеля.

«Принцип действия биочернил напоминает работу двухкомпонентного клея. При смешивании составляющих биочернил происходит химическая реакция, в результате которой молекулы компонентов соединяются и образуют прочную гелеобразную структуру», — пояснил младший научный сотрудник дизайн-центра гибкой биоэлектроники Дмитрий Ларионов.

Сейчас разработчики создают систему «климат-контроля», позволяющую сохранять нужную температуру биочернил при транспортировке и охлаждать их перед нанесением на пораженный участок кожи. Также для оптимальной работы нужно обеспечить равномерное распределение компонентов смеси.

После нанесения на кожу гидрогель облучают ультрафиолетом, чтобы он затвердел и не стек с раны. Затем применяется уже инфракрасное излучение — для стимуляции роста клеток. Ученые отмечают, что биопринтер будет эффективен для лечения незаживающих или плохо заживающих язв, в том числе последствий диабета или гангренозной пиодермии, сообщает пресс-служба Сеченовского университета.