Создай свои 3D биочернила для печати искусственных органов с помощью технологий капельной микрофлюидики

Руководители: Плешаков Павел Сергеевич, Филатов Никита Алексеевич, Букатин Антон Сергеевич
Проект лаборатории Возобновляемых источников энергии (зав. лаб. д.ф.-м.н. Мухин Иван Сергеевич)

   3D биопечать является перспективным способом создания искусственных тканей и органов для последующей трансплантации пациентам. Основной проблемой такой печати является разработка биочернил, позволяющих при печати комбинировать различные типы клеток и формировать трехмерные структуры – скаффолды. 
   Одним из перспективных подходов к созданию биочернил является расположение клеток на поверхности или внутри гидрогелевых микрочастиц. Такие микрочастицы формируются из биосовместимого и биоразлагаемого материала, который при печати помогает сформировать трехмерный каркас будущего органа. В процессе развития клеток материал микрочастиц будет разлагаться, тем самым, способствуя образованию полноценных тканей или органов.
   Для формирования гидрогелевых микрочастиц и упаковки к них клеток могут использоваться методы «капельной» микрофлюидики. Микрофлюидные технологии – это современная основа создания многофункциональных устройств «Лаборатория-на-чипе», предназначенных для проведения экспресс анализов, биохимического синтеза и др. задач. Такие устройства в перспективе смогут заменить полноценные биологические лаборатории и существенно ускорить и упростить диагностику заболеваний на ранних стадиях, разработку новых лекарств и сделать медицину более персонализированной.
   Технологии «капельной» микрофлюидики предназначены для формирования монодисперсных микрокапель с заданными свойствами в микрофлюидных чипах. В процессе образования капель в них можно упаковывать полимерные материалы и получать полимерные микрочастицы размерами 20 – 500 мкм. В процессе синтеза таких частиц дополнительно можно добавлять клетки и другие вещества. А также формировать многослойные частицы, в каждом слое которого будет содержатся свой тип клеток.
   Команде предлагается разработать свой вариант 3D биочернил и создать модельные органоподобные структуры методом 3D биопринтинга. Для производства 3D биочернил команде предстоит дополнительно освоить технологии капельной микрофлюидики.
   Вы узнаете, что такое микрофлюидные технологии, научитесь изготавливать микрофлюидные устройства, познакомитесь с основами тканевой инженерии и 3D биопечати, а также методами оценки жизнеспособности клеток с помощью конфокальной микроскопии.

Приветствуется:
►  Знания и опыт работы с клеточными культурами млекопитающих
►  Знания и опыт работы с гидрогелями и вязкими жидкостями
►  Опыт работы с 3D культурами и сфероидами клеток млекопитающих