Разработчики: | НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет), 3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс), Rozum Robotics (Розум Роботикс) |
Дата последнего релиза: | 2023.09.22 |
Отрасли: | Фармацевтика, медицина, здравоохранение |
Технологии: | Робототехника, Роботы Сервисные |
Основные статьи:
2023: Испытания 3D-биопринтера на животных в МНИОИ имени П.А. Герцена
Модифицированный учеными Университета МИСИС биопринтер в виде роборуки, который может печатать живыми клетками прямо на пациенте в операционной, успешно прошёл испытания на животных в лаборатории доклинических исследований МНИОИ имени П.А. Герцена и готов к дальнейшим этапам исследований. Об этом 22 сентября 2023 года Zdrav.Expert сообщили представители МИСиС. Данная технология биопечати in situ, т.е. непосредственно в дефект, в будущем может стать прогрессивным терапевтическим методом лечения ожогов, язв и обширных повреждений мягких тканей.
Программно-аппаратный комплекс биопринтера, разработанный биоинженерами НИТУ МИСИС и компании 3D Bioprinting solutions, сканирует дефект, создает его трехмерную модель, а затем заполняет участок гидрогелевой композицией с живыми клетками.
Специальное программное обеспечение, синхронизирующее движения роборуки и подачу материала, создал инженер НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Александр Левин. Траектория, генерируемая программой, не только учитывает изгибы поверхности, но может меняться в реальном времени, когда тело двигается при дыхании. Для этого в концевой эффектор интегрирована система обратной связи с лазерным датчиком. Пользовательский интерфейс с возможностью 3D-отображения траекторий написан на языке Python с использованием открытых библиотек Pyqt5 и OpenGL.
«Код есть в открытом доступе, любой желающий может улучшить его. Мы действуем, прежде всего, в интересах науки и пациентов. Структура программы построена таким образом, чтобы минимизировать человеческий фактор, поэтому с ней справится не только узкий специалист, но и оператор с базовыми навыками. Надеемся, что с должным масштабированием и налаженным серийным производством затраты на изготовление биопринтера in situ снизятся, что сделает его доступным и клинически значимым устройством», – отметил Александр Левин. |
Как известно, всего существует пока два основных подхода к технологии биопечати кожи: in vitro (в чашку Петри) и in situ (непосредственно в дефект). В первом случае конструкцию кожи печатают в лаборатории на ровной поверхности в стерильных условиях, а во время постобработки помещают в специализированный инкубатор для созревания тканей. В случае in situ биофабрикацию кожи можно выполнить непосредственно на теле пациента в операционной без дополнительного оборудования.
«Основные особенности по сравнению со стандартным 3D-биопринтером in vitro: технология биопечати in situ может быть полезна при лечении дефектов кожи на сложных поверхностях. Главное преимущество – биопечать можно проводить непосредственно в операционной, где не так много места и для осуществления биопечати не требуется дополнительного дорогостоящего и сложного оборудования для культивирования клеточных продуктов, поскольку организм сам выполняет эту функцию», – объяснил к. ф.-м. н. Владислав Львов, инженер 1 категории НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС. |
Гистологический анализ, проведенный специалистами Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена через 4 недели после операции на животных, показал, что применяемые оригинальные биочернила на основе коллагенового гидрогеля (предоставлен биотехнологической фирмой «ИМТЕК»), лизата тромбоцитов и дермальных фибробластов значительно улучшили процессы заживления ран.
По словам ректора НИТУ МИСИС Алевтины Черниковой, ученые Университета МИСИС уже ведут разработку in situ биопринтера на базе отечественной роборуки. Последующая коммерциализация улучшенной версии устройства позволит увеличить эффективность реконструкции обширных дефектов мягких тканей.
По состоянию на сентябрь 2023 года в мире существует несколько десятков компаний, производящих коммерческие трехмерные 3D-биопринтеры in vitro и даже предпринимаются первые попытки разработать оригинальный заказной биопринтер in situ в академических условиях, но коммерчески доступных in situ биопринтеров пока нет, отметили в МИСИС. Насколько известно разработчикам, это первое описание коммерчески доступного 3D-биопринтера на базе роборуки, подходящего для использования в операционной in situ.Рынок заказной разработки ПО в России: особенности, перспективы, крупнейшие участники. Обзор TAdviser
Результаты испытаний опубликованы на портале The National Center for Biotechnology Information. [1]
Примечания
Подрядчики-лидеры по количеству проектов
Promobot (Промобот) (31)
Cognitive Pilot (Когнитив Роботикс) (14)
Сбербанк (11)
Яндекс (Yandex) (11)
Nvidia (Нвидиа) (11)
Другие (468)
Mains Lab (Мэйнс Лаборатория) (2)
Яндекс (Yandex) (2)
Московский центр инновационных технологий в здравоохранении (2)
СофтТелематика (1)
Лаборатория знаний (1)
Другие (46)
Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров
Promobot (Промобот) (9, 32)
ABB Group (8, 23)
Cognitive Pilot (Когнитив Роботикс) (3, 21)
Cognitive Technologies (Когнитивные технологии) (1, 21)
Nvidia (Нвидиа) (3, 10)
Другие (526, 134)
ABB Group (2, 11)
Promobot (Промобот) (2, 4)
Cognitive Technologies (Когнитивные технологии) (1, 2)
Cognitive Pilot (Когнитив Роботикс) (1, 2)
Gaskar Group (Гаскар Интеграция) (1, 2)
Другие (10, 11)
Транспорт будущего (2, 1)
Бирюч-НТ Инновационный Центр (2, 1)
Эфко ГК (2, 1)
Astabot (АСТА) (1, 1)
Cognitive Technologies (Когнитивные технологии) (1, 1)
Другие (13, 13)
Fora Robotics (Фора Роботикс) (1, 2)
Dobot (Shenzhen Yuejiang Technology) (1, 1)
Intuitive Surgical (1, 1)
НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет) (1, 1)
Яндекс (Yandex) (1, 1)
Другие (5, 5)
Распределение систем по количеству проектов, не включая партнерские решения
Promobot - 26
Cognitive Agro Pilot Система автоматического вождения - 21
ABB IRB Промышленные роботы - 19
Nvidia Drive AI-платформа для самоуправляемых автомобилей - 10
Da Vinci (робот-хирург) - 9
Другие 120
ABB IRB Промышленные роботы - 8
YuMi (Мобильный коллаборативный робот) - 4
Promobot - 4
Ronavi Robotics: H-серия Роботы для обслуживания складов - 2
Gaskar Group Hive Автономные дронопорты - 2
Другие 11
Эфко: Hi-Fly Taxi Аэротакси - 1
ABB IRB Промышленные роботы - 1
Роббо Класс - 1
Лаборатория знаний: Neuro Angel - 1
NTR Robotics (БПЛА для закрытых пространств) - 1
Другие 9
Подрядчики-лидеры по количеству проектов
Promobot (Промобот) (26)
Лаборатория робототехники Сбербанка (Sberbank Robotics Laboratory) (2)
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова (СВФУ) (2)
3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс) (2)
Fora Robotics (Фора Роботикс) (2)
Другие (10)
Promobot (Промобот) (4)
R2 Robotics (Р2 Робототехника) (1)
Unitree Robotics (1)
Сколтех (Сколковский институт науки и технологий, Skoltech) (1)
InEnergy (ИнЭнерджи) (1)
Другие (0)
Smart Meal Service (Смарт Мил Сервис) (1)
НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет) (1)
РИР (Росатом Инфраструктурные решения) (1)
3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс) (1)
Promobot (Промобот) (1)
Другие (0)
Данные не найдены
Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров
Promobot (Промобот) (4, 27)
Специальные технологии контроля (СТК) (3, 2)
НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет) (2, 2)
Fora Robotics (Фора Роботикс) (1, 2)
3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс) (1, 2)
Другие (53, 13)
Promobot (Промобот) (2, 4)
R2 Robotics (Р2 Робототехника) (1, 1)
Сколтех (Сколковский институт науки и технологий, Skoltech) (1, 1)
Unitree Robotics (1, 1)
InEnergy (ИнЭнерджи) (1, 1)
Другие (0, 0)
3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс) (1, 1)
Rozum Robotics (Розум Роботикс) (1, 1)
НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет) (1, 1)
Promobot (Промобот) (1, 1)
Smart Meal Service (Смарт Мил Сервис) (1, 1)
Другие (0, 0)
Fora Robotics (Фора Роботикс) (1, 2)
3D Bioprinting Solutions (3Д Биопринтинг Солюшенс) (1, 1)
Rozum Robotics (Розум Роботикс) (1, 1)
НИТУ МИСиС (Национальный исследовательский технологический университет) (1, 1)
Другие (0, 0)
Данные не найдены
Распределение систем по количеству проектов, не включая партнерские решения
Promobot - 26
Робот-курьер Сбербанка - 2
СВФУ Робот-дезинфектор - 2
For-1 Антропоморфный робот - 2
МИСиС и 3D Bioprinting Solutions: 3D-биопринтер в виде роборуки для применения в операционной in situ - 2
Другие 8
Promobot - 4
R2 Robotics Робот-мерчандайзер - 1
Сколтех и InEnergy: UltraBot для интеллектуальной дезинфекции помещений - 1
Promobot Robox - 1
Unitree Robotics A1 Робособака - 1
Другие 0
Smart Meal Service: Lunch fastPass Робот-кассир - 1
Робот-врач Promobot - 1
МИСиС и 3D Bioprinting Solutions: 3D-биопринтер в виде роборуки для применения в операционной in situ - 1
Другие 0
For-1 Антропоморфный робот - 2
МИСиС и 3D Bioprinting Solutions: 3D-биопринтер в виде роборуки для применения в операционной in situ - 1
Другие 0