Специалисты Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова (Сеченовский Университет) и Института фотонных технологий РАН первыми в мире разработали технологию переноса жизнеспособных клеточных сфероидов (шарообразных структур из клеток) при помощи лазерного биопринтера. Она будет использоваться для получения искусственных тканей и органов, например аналогов уретры, кожи и хряща.
Новая технология получила название LIFT (laser-induced forward transfer). В процессе LIFT-биопечати учёные использовали специальное оптическое устройство Пи-шейпер. Оно изменяло распределение лазерной энергии на негауссовский профиль — в форме двойного кольца. Это позволило снизить негативное влияние лазерного излучения на клеточные структуры.
«Исследование, которое провела наша научная группа, — первое в мире. 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», — отметил директор Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета, доктор химических наук Пётр Тимашёв.
По его словам, российская научная группа, работающая в этом направлении, — единственная в стране и одна из немногочисленных в мире. Однако ни у одной из них ранее не получалось перенести сфероиды методом LIFT c достаточно высокой выживаемостью клеточных структур.
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. Используя геометрию лазерного пятна в форме двойного кольца, учёные смогли напечатать сфероиды в виде простых геометрических фигур — линии, треугольника и квадрата.
Авторы технологии уверены, что LIFT-биопечать сфероидов продемонстрировала большой потенциал в качестве точного, безопасного и воспроизводимого метода биофабрикации. В будущем этот метод можно будет использовать как в фундаментальных целях (например, для изучения межклеточного взаимодействия), так и в прикладных — для создания органов на чипе и применения в фармацевтической индустрии для тестирования лекарств.
Разработка выполнена по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030» (реализуется в рамках национального проекта «Наука и университеты»).
