Продолжая разговор о медицине будущего, тема этой недели — #Трансплантология и #Биопечать.

Конечно, мы редко задумываемся, что пересадка (или печать) органа понадобится нам, но поверьте, это направление перевернёт медицину лет через 15! Скажем, можно будет «допечатать» грудь или мощный трицепс💪🏻 (печатать мышцы, кстати, дороже всего), или, если вы вдруг отъели себе ленивый кишечник и попортили мозг, не волнуйтесь — напечатают новый.😉

🗿 Трансплантология известна с древних времён. Ещё коренные жители Америки вставляли себе зубы акул. В Средние века на раненое место прикладывали кожу врага. В 17 веке описали первую пересадку кости от собаки на череп раненого солдата.

🚂 Уже в начале XX века сделали первые пересадки почек и роговицы глаза, в 1936 году в Харькове впервые пересадили почку от трупа, а в 1867 — первое человеческое сердце.

✈️ Шаг, ожидаемый в будущем, — пересадка головы (эту операцию уже многократно проводили на обезьянах, собаках и других животных, а в 2017-м впервые пересадили голову с трупа на труп).

🚀А самая интересная (и пока самая молодая) технология на сегодня — это биопечать. Не путать с медицинским 3D-принтингом (например, когда печатают элементы из титана для замещения крупных суставов). 3D-биопринтинг — это печать с использованием живого клеточного материала.

О том, как она появилась и как обстоят дела с футуристической медициной; о клеточном фитнесе💪🏻; о трансплантации органов животных и перспективах расскажу в следующих постах!

#биопечать #биология #медицина #будущее #технологии #МыИНаука

Как появилась #Биопечать и где она применяется? Рассказывает Юсеф Хесуани, врач и управляющий лаборатории биотехнических исследований 3D Bioprinting Solutions:

🔹Технология биопечати родилась довольно случайно — британский профессор Боланд, сидя дома и разбирая обычный старенький принтер, понял, что форсунки, через которые выходят чернила, сопоставимы с диаметром клеток. Тогда ему пришла идея: а почему бы не использовать клеточный материал в качестве печатного?

🔹Так и появился первый биопринтер — переделанный старенький hewlett patterna. Тогда, в начале 2000-х, и появились первые статьи — о том, как клеточный материал заливали в обычный принтер вместо чернил.

🔹В 2003 году уже описали технологию трехмерного биопринтинга на струйном/экструзионном принтере (напоминает обычную технологию 3D-печати, когда объект создается слоями). Сегодня также печатают с помощью лазеров. Злесь клетки размещаются в определенной последовательности, в том числе в трехмерном пространстве.

🔹Есть и совсем новые подходы, когда для управления клеточным материалом используются физические свойства. Клетки смагничиваются в нужную форму, которую определяет не 3D-печать, а форма специальной магнитной ловушки. Клетки буквально «слетаются» к ней, образуя нужные формы.

🔹Сегодня биопринтинг активнее всего применяется в фарм-индустрии. Ведь можно печатать не только здоровыми, но и патологическими клетками и воссоздавать различные модели патологических состояний. Например, печатать опухолевую ткань и проводить на ней испытания лекарств.

#биопечать #биология #медицина #будущее #технологии #МыИНаука

Тем временем мы снимаем новый сезон #НаукаИМы. Юсеф Хесуани ⬆️ рассказывает о том, как и зачем на МКС печатают стейки крольчатины, и какие футуристические проекты есть у NASA. Специально для моего канала – подробности. Заглядывайте в субботу😉

#биопечать #биология #медицина #будущее #технологии #МыИНаука

Большие надежды мир возлагает на #Биопечать, которая может решить главные проблемы трансплантологии: дефицит и отторжение органов. Ведь печатать можно будет из собственных клеток.

Какой сегодня дефицит органов для пересадки? По данным ВОЗ, в год трансплантируют ~126 тысяч органов.

1️⃣ Почка. 70% пациентов в листе ожидания требуется именно она.

2️⃣ Печень. Требуется половине от оставшихся 30% Причем в 20-40% случаев почки и печень пересаживаются от живых доноров, а чаще всего – от родственников.

3️⃣ Сердце. ~7000 пересадок в год по всему миру.

4️⃣ и 5️⃣ Лёгкие и поджелудочная железа. А на шестом месте, кстати говоря, тонкий #кишечник.

Лицо или конечности пересаживаются реже всего. И все эти операции удовлетворяют запрос всего на 10%‼️

В среде профессионалов ещё используется термин «выживаемость трансплантата» (доля органов, которые функционируют определенное время с момента пересадки).

Через 10 лет после пересадки эти показатели такие: 57% для почек , 55% для сердца, 30% для легких. То есть, в среднем, около 50% пациентов снова попадают в листы ожидания...

Как обещала, закрывая неделю биопечати, делюсь с вами интервью с Юсефом Хесуани, врачом и управляющим лаборатории биотехнических исследований 3D Bioprinting Solutions!

Пока NASA мечтает заселить космос напечатанными космонавтами, Юсеф и его московская лаборатория печатают мышкам🐁 функционирующие щитовидки и яичники!
Вот такая наука👍🏻

#биопечать #МКС #технологии #трансплантология #СпрашиваетШугаева

Нас уже более 5к!
Спасибо, что интересуетесь наукой!

Всем новоприбывшим — добро пожаловать на канал🖐🏻 Познакомлю вас с постоянными рубриками:

1️⃣ #СпрашиваетШугаева

По этому тегу вы найдёте интервью с настоящими профи своего дела, докторами наук, медиаличностями и тд. Например:

🔝 Антон Красовский @gayasylum, директор СПИД.Центра — жёстко и исчерпывающе об эпидемии ВИЧ и лечении в России.

🔝 Юсеф Хесуани, управляющий лаборатории биотехнических исследований 3D Bioprinting Solutions — о биопечати на МКС.

🔝 Тина Канделаки @tikandelaki - о бессмертии.

2️⃣ Темы недели.

Каждые 7 дней — делаю на канале разбор актуального топика с точки зрения науки. Часто выбираем темы вместе, с помощью опросов — следите за постами!

Теги: #биопечать #СахарныйДиабет #пробки #ПластическаяХирургия #мусор #бессмертие #КвантовыеКомпьютеры #секс #вакцинация #композиты #АЭС #алкоголь #стресс и другие!

3️⃣ #НаукаИМы

Я автор и ведущая научной передачи «Мы и Наука. Наука и мы» на НТВ, поэтому на канале часто появляются экспертные мнения участников и обзоры выпусков. Например:

🔝 Выпуск о том, что такое рак и как его лечат сегодня (геномное редактирование, дистанционная нейтронная терапия и тд).

🔝 О микробиологии старения, о том, можно ли его «отключить» и тд.

🔝 О гомеопатии. Кратко — что с ней не так.

Увидимся в следующих постах.

Создать искусственную человеческую кожу — трудная задача для учёных.
Но выполнимая!

Есть несколько способов воссоздания этого чуда природы:

🖐 Вырастить кожу с нуля. Сложно, но можно. Прежде учёные могли вырастить в лаборатории только эпителий. Но совсем недавно в престижном научном журнале Nature вышла статья о том, что из эмбриональных клеток учёные вырастили в чашке Петри кожу прямо с волосами на ней.

🖐 Напечатать её на биопринтере. Биопринтинг вместо чернил использует клеточный материал (ищите мои посты по тегу #биопечать). Учёные уже умеют печатать даже полноценную кожу с сосудами.

🖐 Создать аналог из альтернативных материалов. Если предыдущие способы помогут нам в трансплатнологии, то этот — в робототехнике и протезировании. Из примеров: ещё 8 лет назад учёные из Стэнфорда создали транзистор на основе полимера. Материал чувствителен к температуре, механическому давлению, умеет самовосстанавливаться.

✅ Такая вот Кожа 2.0
Лет через десять можно будет не за своей ухаживать а просто попросить «напечатать» новую, молодую😜 или ещё проще: за ночь выращивать себе свежую кожу на утро)))

#кожа #медицина #биология #ЭтоИнтересно #технологии

ГМО – это не только кукуруза, соя и сомнительные слухи насчёт них. Но ещё и прекрасный способ улучшить качество жизни на всех уровнях.

✈️ Некоторые микроорганизмы – отличный потенциальный источник чистого топлива и биоразлагаемых веществ. Например, фотосинтетические микробы вроде цианобактерий можно использовать для преобразования диоксида углерода в биотопливо.

💉 ГМО подойдут и для производства рекомбинантных вакцин. Это идеальный вариант для слаборазвитых стран. Уже сейчас разрабатывают вакцины от гепатита B на основе модификации картофеля. Учёные включили ген вируса в растение, и картошка ответила производством антигена. При попадании в организм антигенный белок даёт иммунный ответ. То есть как вспомогательная вакцина против вируса гепатита В.

💪 ГМО – помощник хирургов. Можно выращивать растения с белком шёлка паука и полимерами, которые используются в хирургии или пересадке тканей. Другой лагерь учёных работает над ксенотрансплантацией (модифицирует животных для выращивания подходящих человеку органов). Конечно, #биопечать куда этичнее, но всё-таки!

Потенциально ГМО – это огромные преимущества.

#ГМО #геномика #биоинженерия #ЭтоИнтересно #технологии

Как было бы прекрасно, если бы кости можно было спокойно менять. Начался у кого-то остеопороз, и ему просто заменили пораженные места. Насколько это реально?

У современной трансплантологии есть три метода для создания искусственных тканей: сделать протез, вырастить ткань в лаборатории или использовать печать клеточным материалом (смотрите мои посты по тегу #биопечать).

Чаще всего в мире используются синтетические костные трансплантаты. Их делают из фрагментов собственной кости пациента (реже) или из искусственных материалов, включая даже стекло, керамику и гипс. Обычно их используют для лечения позвоночника, бедра, колена и лодыжки. А ещё в стоматологии.

Но и живые ткани уже на подходе. Российская компания 3D Bioprinting Solutions, например, впервые в истории человечества напечатала хрящики прямо на МКС. Напомню, что именно из хрящевой ткани образуются наши кости на этапе эмбрионального развития. У более взрослого организма она выполняет роль соединительной ткани.

В 2019 году на МКС вырастили фрагмент скелета. Для этого учёные заселили живыми клетками образцы ткани из кальций-фосфатной керамики (она почти идентична неорганической составляющей настоящей кости).

В 2017 году команда учёных из университетов Глазго, Стратклайда, Западной Шотландии и Голуэя впервые вырастила живую кость в лаборатории. Учёные сделали устройство, которое посылает нано-колебания через стволовые клетки, погруженные в коллагеновый гель. Эти крошечные вибрации превращают клетки в своеобразную мягкую «шпаклевку». Затем полученную массу добавляют к жесткому каркасу, созданному из коллагена с помощью 3D-печати коллагена. Как говорит один из авторов разработки, «в лаборатории мы говорим клеткам, что делать. А затем тело действует как биореактор и делает всё остальное».
На исследование ушло около 8 лет.

#кости #технологии #будущее #ЭтоИнтересно

Искусственная #щитовидка

Первая в мире страна, которая напечатала функционирующую щитовидную железу на биопринтере, – это Россия🇷🇺

В рубрике #СпрашиваетШугаева я уже публиковала интервью с Юсефом Хесуани, управляющим лаборатории биотехнических исследований 3D Bioprinting Solutions, совершившей прорыв.

Напомню, что биопринтинг – это 3D-печать живыми клетками. Напечатанную с помощью него щитовидку 3D Bioprinting Solutions в ходе экспериментов пересадили лабораторным мышам, страдающим гипотиреозом. Щитовидка заработала!

Как говорится на сайте самой компании, «это означает, что весьма скоро медики смогут "печатать" необходимые пациентам органы, которые будут полноценно справляться со своими функциями в организме человека». Причём, это будет печать из собственных клеток пациента✅

#технологии #здоровье #биопечать #ЭтоИнтересно

Искусственное мясо – какое бывает, и заменит ли оно настоящее? 🥩

Самые популярные на сегодня технологии изготовления искусственного мяса:

1️⃣ Культивация

В лаборатории из образца мышечной ткани животного учёные извлекают стволовые клетки, которые затем размножают и путём небольших манипуляций превращают в волокна. Поговаривают, что из одного кусочка мышцы можно произвести от нескольких сотен кг до 50к тонн культивированного мяса.

Проблемы две: всё это очень дорого (мышечная ткань, кстати, растёт только под нагрузками, поэтому для выращивания будущего стейка нужны специальные лаборатории клеточного фитнеса😉), а вкус пока оставляет желать лучшего.

2️⃣ Биопринтинг

Об этом способе (печать живыми клетками) я уже подробно рассказывала. И даже брала интервью у Юсефа Хесуани, управляющего лаборатории 3D Bioprinting Solutions (это они печатали в космосе говядину и разные органы).

За основу для 3D-принтинга можно взять любые белковые клетки. Например, в проекте Insects au Gratin вовсе мясо делают из насекомых – прекрасного источника белка.

Основная проблема: снова очень дорого. Кусочек мяса из биопринтера пока стоит примерно $10000. Для Космоса это дёшево, кстати!😜 Но для нас – не очень.

3️⃣ Растительный аналог

Его по всему миру делают из бобовых, сои или их сочетания. По вкусу и текстуре растительное мясо очень похоже на настоящее, а его цена становится всё более сопоставимой с привычной нам.

Из проблем: растительное мясо не содержит всех микроэлементов животного мяса.

У всех трёх видов мяса есть плюсы и минусы. Что касается «синтетики»: с точки зрения химии, нет «натурального» и «искусственного», так как происхождение вещества не определяет его качества. Формулы есть формулы.

Заменит ли искусственное мясо натуральное? Думаю, нет. Потеснит ли? Ещё как!

#белок #питание #биопечать #технологии #ЭтоИнтересно