May 29, 2018 by admin 0 Comments

Commercial 3D Bioprinters

Authors
Frederico David A. S. Pereira, Vladislav Parfenov, Yusef D. Khesuani, Aleksandr Ovsianikov, Vladimir Mironov
Abstract
The bioprinters are robotic devices, which enable 3D bioprinting. In this chapter, we provide classification of already existing commercially available 3D bioprinters and outline basic principles of their construction and functionalities. The emerging trends in the design and development of 3D bioprinters, perspectives of creation of new types of commercial 3D bioprinters based on new physical principles, including in situ bioprinters, as well as completely integrated organ biofabrication lines or “human organ factories” will be also discussed.

March 1, 2017 by admin 0 Comments

Органотипичные костные имплантаты — перспектива развития современных остеопластических материалов

Authors
А. А. Мураев, С. Ю. Иванов, С. Г. Ивашкевич, К. Горшенев, А. Т. Телешев, А. В. Кибардин, К. К. Кобец, В. К. Дубровин
Abstract
По данным отчета Европейского союза по нанотехнологиям, мировой рынок биоматериалов (речь идет не только о материалах для восстановления кости) достиг в 2009 г. 47 млрд долларов и по прогнозам, увеличится до 113 млрд к 2025 г. [8]. Рост потребности в новых костезамещающих биоматериалах для травматологии, челюстно-лицевой хирургии и стоматологии обусловлен тем, что ежегодно в мире проводится около 4 млн операций с использованием костных трансплантатов и остеопластических материалов [5]. Научные исследования по созданию биоматериала, приближающегося по своим свойствам к аутологичной кости, ведутся активно, о чем свидетельствует значительный объем отечественных и иностранных публикаций по данному вопросу. Так, в научной электронной библиотеке www. e-library.ru по ключевым словам «костный материал» можно найти 25 412 источников (статьи, патенты), при поиске в базе www.sciencedirect.com по ключевым словам «bone material» — 465 996 источников, «bone substitute material» — 32 208; аналогичный поиск в базе www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed дает результат по «bone material» 23 235 источников, «bone substitute material» — 2919. Несмотря на наличие большого количества разных костезамещающих материалов, де-факто аутологичные костные трансплантаты остаются «золотым стандартом», так как только аутотрансплантаты содержат 3 основных компонента, обеспечивающих их свойства: нативный костный матрикс, костные клетки и набор костных цитокинов. Однако проблемы, сопутствующие применению аутотрансплантантов, — травматичность операций и невозможность восстановления больших объемов костной ткани заставляют ученых и клиницистов разрабатывать более совершенные технологии, которые, по их мнению, станут новым «золотым стандартом». Наиболее перспективным кандидатом на эту роль могут стать костные имплантаты (КИ) ортотопической формы с органотипичным, характерным для костной ткани строением. Основные преимущества подобных КИ — прежде всего отсутствие необходимости в дополнительном хирургическом вмешательстве по забору костного аутотрансплантата, возможность их моделирования так, чтобы они в точности соответствовали по форме корректируемому дефекту, высокие матриксные свойства, обеспечивающие биорезорбируемость и остеокондуктивность, соответствие по химическому составу минеральной компоненте кости и отсутствие антигенных свойств, что обеспечит иммунологическую инертность. К созданию таких КИ ученых приблизили технологии объемного прототипирования или 3D-печати, позволяющие создавать индивидуальные по форме К.И. Методологическая концепция создания КИ включает в себя следующие этапы: компьютерное моделирование на основе данных компьютерной томографии (КТ) цифровых моделей челюстей в специальном программном обеспечении; моделирование индивидуального имплантата, замещающего дефект костной ткани у пациента (рис. 1—3 и далее см. на цветной вклейке); прочностные расчеты биоинженерной конструкции, 3D-печать спроектированного имплантата.