Приложить роборуку: в России научились выращивать кожу прямо на ранах пациента
Ученые НИТУ МИСИС создали роборуку для печати кожи прямо на пациенте
Сотрудники Университета науки и технологий МИСиС научились печатать кожные покровы на ранах с помощью роборуки — шарнирного манипулятора, использующего биовещество с живыми клетками. Они усовершенствовали устройство, добавив к нему необходимые датчики и контроллеры и разработали программное обеспечение, позволяющее залечивать раны даже со сложной геометрией, сообщили «Известия».
Чему научили роборуку
Роборука с шестью степенями свободы сможет лечить раны и другие дефекты на коже пациента с помощью технологии 3D-биопечати. Благодаря разработке ученых у шарнирного манипулятора появилась возможность равномерно и безопасно наносить биовещество на поверхность. Устройство сможет создавать трехмерную модель раны или дефекта с помощью специального сканера. Контроллер позволит роборуке отслеживать изменения состояния участка для печати.
Проще говоря, манипулятор учтет движение раны из-за дыхания, судорог или других непроизвольных движений пациента. В установку внедрили устройство, которое точно вымеряет нужную дозировку биогеля. Роборука сама «понимает», по какой траектории двигаться, благодаря разработанному учеными ПО. Это значит, что манипулятор способен залечивать рану в автоматическом режиме без участия оператора.
Технология печати кожи не нова. Уникальность разработки в том, что теперь это можно делать не с помощью стационарных машин, а прямо на человеке, рассказал один из ее разработчиков, инженер Научно-образовательного центра биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Александр Левин. После нанесения клеток на кожу организм пациента будет сам доращивать их, выступая в качестве биореактора.
Что можно лечить по новой технологии
Учет рельефа — очень важная способность роборуки. Благодаря этому биовещество будет плотно прилегать к тканям пациента и хорошо с ними срастаться. В это время капилляры опутают новый кожный покров и включат его в общую систему обмена веществ, отметил Левин.
Для создания субстанции, из которой печатается кожа, используются собственные клетки пациента. Материал необходимо собрать и вырастить. Поэтому новый метод подойдет для ситуаций, когда возможно длительное лечение. К таким, например, относятся термические и химические ожоги, кожные язвы и экземы, объяснил ученый.
Роборука пригодится и там, где есть банки клеточных материалов возможных пациентов. Например, подобные хранилища существуют на судах для долгих арктических экспедиций и на МКС.
Мобильная печать кожи
Если технологию внедрят повсеместно, то учреждениям больше не понадобятся стационарные машины для печати кожных покровов и места для хранения этих материалов. Роборука занимает мало места и довольно легко поместится в операционном блоке. Во время бездействия ее можно просто отодвинуть в угол. Благодаря мобильности устройство может пригодиться и в передвижном быстровозводимом госпитале, поделился своим мнением разработчик.
Многие операции устройство выполняет автоматически, поэтому для работы не требуется узкопрофильный специалист. Врачи смогут освоить роборуку, так как этот момент учли при ее создании. Технология интуитивно понятна, обратил внимание Левин. НИТУ МИСИС продолжает совершенствовать свою технологию. Ученые хотят внедрить в роборуку ИИ, чтобы она лучше предсказывала микродвижения пациента.
Перспективы разработки
Новый метод позволит убрать шаг с подготовкой кожных покровов в лаборатории. Обычно он занимает несколько недель, заявил директор Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета Минздрава РФ Петр Тимашев. Но слабые места разработки специалист тоже отметил.
По его словам, до сих пор остается вопрос с тем, как выращивать сальные и потовые железы, а также волосы. Все это необходимо для восстановления кожных покровов. Сейчас даже в лаборатории не выходит вырастить полноценную кожу. Можно только создать ее заготовку, добавил глава Центра превосходства персонифицированной медицины Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета Альберт Ризванов.
Ученые пробовали наносить биогель на рану пациента вручную. Разумеется, роборука делает это гораздо точнее. Остается надеяться, что разработчики смогут сделать так, чтобы у технологии была приемлемая стоимость. Тогда она вполне может широко распространиться, предположил Ризванов.
Со следующего года для биомедицинских клеточных субстанций, созданных в медучреждениях, не потребуется государственная регистрация. Этот момент может упростить внедрение роборуки, добавил он. Ректор НИТУ МИССИС Алевтина Черникова добавила, что роборуку разработали российские биоинженеры. По ее мнению, этот факт тоже может сыграть свою роль в успешной реализации технологии.
Самые важные и оперативные новости — в нашем телеграм-канале «Ямал-Медиа».