Ученые Сеченовского Университета Минздрава России впервые в мире напечатали клеточные сфероиды с помощью лазерного биопринтера

Специалисты Сеченовского Университета Минздрава России и Института фотонных технологий Российской академии наук первыми в мире разработали технологию переноса жизнеспособных клеточных сфероидов при помощи лазерного биопринтера. Полученные данные ученые собираются использовать в дальнейших разработках — для получения искусственных тканей и органов. Например, аналогов уретры, кожи и хряща. Результаты проведенного исследования опубликовали в научном журнале Bioprinting издательства Elsevier. Издание входит в базу данных Scopus.

Группа ученых Сеченовского Университета Минздрава России и Института фотонных технологий Российской академии наук разработала инновационный способ биопечати сфероидов - шарообразных структур из клеток, - на основе прямого лазерно-индуцированного переноса. Эта технология получила название LIFT (от англ. – laser-induced forward transfer, LIFT). В процессе LIFT-биопечати ученые использовали специальное оптическое устройство Пи-шейпер. Оно изменяло распределение лазерной энергии на так называемый негауссовский профиль - в форме двойного кольца. Это позволило снизить негативное влияние лазерного излучения на клеточные структуры.
​
Разработчики метода показали, что распределение энергии в лазерном пятне в виде двойного кольца приводит к более высокой жизнеспособности сфероидов после печати, чем при обычном распределении энергии в лазерном пучке. В дальнейшем, используя геометрию лазерного пятна в форме двойного кольца, ученые напечатали сфероиды в виде простых геометрических фигур - ​ линии, треугольника и квадрата.​

В целом LIFT-биопечать сфероидов продемонстрировала большой потенциал в качестве точного, безопасного и воспроизводимого метода биофабрикации, уверены авторы технологии. В будущем этот метод можно будет использовать как для фундаментальных целей (например, для изучения межклеточного взаимодействия), так и прикладных – для создания органов на чипе и применения в фармацевтической индустрии для тестирования лекарств.
​
По словам одного из разработчиков метода, директора Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета, доктора химических наук Петра​ Тимашева, российская научная группа, работающая в этом направлении, - единственная в стране. Да и во всем мире таких групп несколько. Тем не менее, ни у одной из них ранее не получалось перенести сфероиды методом LIFT c достаточно высокой выживаемостью клеточных структур.

— Исследование, которое провела наша научная группа - первое в мире, — отметил ​ ученый.​ —​ Разработанный подход является важной вехой для области биопечати в целом, поскольку открывает широкие возможности для биофабрикации органов и тканей, а также устройств на основе сфероидов.

Полученные данные ученые собираются использовать в дальнейших разработках — для получения искусственных тканей и органов. Например, аналогов уретры, кожи и хряща.22:04