Студенты 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали прототип принтера для 3D-печати тканей человека
Команда «Биопринтер» создала прототип 3D-принтера, который позволит печатать биологические ткани и поможет эффективнее и быстрее проводить исследования в лабораториях, а в перспективе — печатать органы для трансплантаций. Разработка студентов прошла в финал конкурса «Start-up 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 — 2021».
Два экструдера и?очиститель внутри
В?мире немало компаний занимаются 3D-биопринтингом, однако в?России пока нет ни?одной, которая запустила?бы их?массовое производство. Известные модели довольно дорогие, к?тому?же почти все они имеют только один экструдер?— устройство, которое и?производит печать. Большинство биологических тканей невозможно напечатать достаточно точно таким способом. Студенты 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 решили самостоятельно создать принтер с?двумя экструдерами и?необходимыми базовыми функциями, который можно будет использовать для разных целей.
Для печати биоматериалами важна чистота воздуха, поэтому в?лабораториях используют специальный ламинарный шкаф для создания стерильных условий. Чтобы упростить работу, мы?решили встроить эту функцию в?область печати принтера. Такое устройство можно будет поставить на?обычный рабочий стол и?начать печать без специальной подготовки.
Капитан команды ?Биопринтер?, обучающийся второго курса магистратуры по?направлению ?Физика? Тимур Аминев
Еще одно преимущество разработки?— низкая стоимость. Сегодня мало лабораторий могут позволить себе приобрести дорогие биопринтеры и?адаптировать их?под свои запросы. К?тому?же такие устройства научные сотрудники вынуждены приобретать за?границей, а?при поломке?— чинить их?у?компании-производителя. Это занимает много времени и?увеличивает стоимость оборудования. Чтобы решить эту проблему, студенты взяли конструирование принтера и?разработку программного обеспечения на?себя. По?словам капитана команды Тимура Аминева, 3D-биопринтер ?в?минимальной комплектации? смогут себе позволить даже небольшие лаборатории: участники предполагают, что их?устройство будет стоить около 300 тысяч рублей, что в?несколько раз дешевле существующих аналогов.
Вместо пластика?— биополимеры
Главное отличие 3D-биопринтера от?обычного устройства для 3D-печати заключается в?используемом материале: вместо пластика экструдер подает на?печать биоматериалы и?биополимеры, с?помощью которых можно создавать биологические ткани (например, кожу для людей, потерявших ее?при пожарах), а?в?перспективе?— печатать целые органы для трансплантаций.
?У?нашего проекта два варианта комплектации: максимально функциональный и?максимально недорогой. Второй образец принтера со?всеми необходимыми опциями мы?и?представим как стартап-проект. Он?позволит современным лабораториям "выращивать"?ткани и?проводить более точные исследования. Для него мы?используем универсальный конструкционный профиль, а?экструдеры создаем сами, что и?уменьшает стоимость готового оборудования?,?— отметил Тимур Аминев, капитан команды ?Биопринтер?, обучающийся второго курса магистратуры по?направлению ?Физика?.
В?тестовом образце, который команда представляет на?конкурсе, используются два печатающих экструдера разного типа. Поршневой с?двумя термическими зонами будет производить печать биовеществами, а?из?шприцевого экструдера будет подаваться клеточная суспензия. Словом, один материал будет дополняться другим. При таком способе печати из?шприца с?иглой очень маленького диаметра подается суспензия, образуя небольшую каплю. Затем шприц касается рабочей поверхности, капля остается на?ней, а?шприц переходит в?другую точку и?повторяет процедуру. Так клетки заселяют каркас из?биоматериала, который был напечатан поршневым экструдером. Этот подход поможет печатать больше образцов, что ускорит исследования.
Интерес к?разработке
Идея создания 3D-биопринтера команде разработчиков пришла в?голову около двух лет назад. ?Проектная мастерская? 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 выделила средства на?создание первой модели. В?прошлом году начинающие предприниматели уже принимали участие в?конкурсе стартапов, но?не?смогли пройти дальше отборочного этапа. Сегодня доработанный проект позволил им?выйти в?финал состязания и?побороться за?главный приз?— миллион рублей на?развитие своего стартапа.
Кроме того, команда сегодня сотрудничает с?Институтом цитологии РАН. Чтобы найти партнеров среди научных организаций, разработчики смоделировали образец своего принтера и?разослали его по?лабораториям Санкт-Петербурга, которые занимаются 3D-биопечатью. Институт цитологии РАН откликнулся на?запрос и?заинтересовался разработкой студентов 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入?— их?биопринтер в?будущем может помочь в?создании и?исследовании искусственных хрящевых тканей.
Конечно, отмечают авторы проекта, для работы с?биоматериалами и?создания органов с?помощью 3D-печати одного принтера будет недостаточно. Создание образцов, скажем, искусственной кожи требует строгих условий работы: чистого воздуха, стерильного хранения и?тщательно налаженного производства.
Разработка студентов 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 может помочь лабораториям, которые занимаются более простыми задачами,?— например, исследуют поведение выращенных в?чашке Петри тканей. Такие ткани можно будет печатать на?принтере и?проводить более точные и?быстрые исследования. При этом биопринтер можно усовершенствовать и?в?перспективе печатать на?нем органы и?ткани для клинического применения.
В?команду проекта ?Биопринтер? входят:
- Тимур Аминев?— обучающийся второго курса магистратуры 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Физика?, отвечает за?конструирование принтера и?работу команды
- Василий Кутузов?— обучающийся первого курса магистратуры 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Физика?, отвечает за?разработку электроники и?редактирование прошивки принтера
- Петр Турченко?— обучающийся первого курса бакалавриата 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Физика?, занимается закупкой комплектующих и?сборкой принтера, а?также тестированием систем
- Александр Ковальчук?— обучающийся третьего курса бакалавриата 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Прикладная математика и?информатика?, работает с?микроконтроллерами и?занимается разработкой программного обеспечения
- Полина Жукунова?— выпускница Финансового университета при Правительстве РФ?и?РЭУ имени Г.?В.?Плеханова по?специальности ?мировая экономика?, обучающаяся первого курса бакалавриата 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Биология?, разрабатывает маркетинговые стратегии и?занимается бизнес-аналитикой
Конкурс ?Start-up 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入? проходит в?Университете уже в?шестой раз. Команды, представившие самые наукоемкие и?коммерчески перспективные бизнес-модели, получат денежные призы от?эндаумент-фонда 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入. Первое место принесет 300?000?рублей, второе?— 200?000?рублей, а?третье?— 100?000?рублей. Кроме того, двум победившим командам могут предложить создать совместно с?Университетом малые инновационные предприятия. Гранты на?их?развитие составят 1?000?000 и?700?000?рублей. Подробную информацию о?конкурсе ?Start-up 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入?— 2021? можно узнать на?сайте эндаумент-фонда 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入.