Биопечать гидрогелями: поставка Dr. INVIVO 4D6 в МИРЭА

МИРЭА — федеральный вуз, участник программы «Приоритет 2030», с сильным блоком химии и биотехнологий. Университет ежегодно вкладывает более миллиарда рублей в обновление материально-технической базы и открытие лабораторий, среди партнёров — Ростех, Росатом и ещё более 50 организаций.

Направление, под которое бралось оборудование, — разработка костных имплантов. Вторая цель прикладная и вполне понятная: дать студентам и абитуриентам возможность работать с современной биопринтерной техникой, а не изучать её по картинкам.

Расходный материал здесь — биочернила: гидрогель с живыми клетками. Гидрогель играет роль каркаса, который удерживает клетки в заданной геометрии, пока они не сформируют ткань. Отсюда все инженерные ограничения: нельзя перегреть, нельзя пересушить, нельзя оставить материал без физиологических условий надолго. Печать здесь — только первый этап, дальше начинается культивирование.

Производитель позиционирует систему как Organ Regenerator — платформу регенерации органов вплоть до клинического уровня. Разберём спецификацию по смыслу.

Шесть печатающих головок — один сменный фиксированный модуль и пять роторных шприцевых голов. Это не избыточность: в одной модели комбинируются материалы с разными свойствами. Жёсткий термопластичный каркас задаёт механику конструкции, мягкий гидрогель с клетками заполняет объём, ещё одна голова может подавать поддерживающий или вспомогательный состав.

Температурный диапазон — самое наглядное отражение этой двойственности. Модуль горячего плавления работает от комнатной температуры до +350 °C (термопласты для каркаса), шприцы — от комнатной до +60 °C, стол печати — от −4 до +60 °C, охлаждение камеры — от +10 °C. Один процесс, два принципиально разных температурных режима.

CO₂-инкубатор (5 % CO₂, 37 °C, влажность 80 %) встроен прямо в принтер. Смысл в том, чтобы не переносить конструкцию между устройствами: клетки остаются в условиях, близких к живой ткани, во время и после печати. Плюс УФ-стерилизация камеры.

Коаксиальная печать (новая функция) — подача через соосное сопло двух материалов, оболочки и ядра. Так формируют трубчатые и оболочечные структуры, в первую очередь сосудистые.

Расходные материалы. Заявленные материалы — гидрогелевые чернила, коллаген, альгинат, агароза, фибрин-эластин, биополимеры, органоиды и костная ткань из PCL (поликапролактона). Линейка ROKIT INVIVO-GEL на основе метакрилата желатина (GelMA), сшивается УФ. Помимо базового Essential есть составы с факторами роста VEGF, BMP-2 и TGF-β — BMP-2 остеоиндуктивен и применяется именно в задачах регенерации костной ткани, что прямо ложится на заявленное направление университета. Отдельно доступна линейка HumaTein — биоматериал внеклеточного матрикса человеческого происхождения, который смешивается с INVIVO-GEL как добавка под конкретный тип ткани.

УФ-отверждение на трёх длинах волн — 365, 405 и 525 нм. Разные биосовместимые гидрогели используют разные фотоинициаторы, и каждый требует своей длины волны. Три канала — это три класса материалов без замены оборудования.

Остальное по спецификации: рабочий объем 100×100×80 мм для правой головки (роторный биодозатор) и 100×100×40 мм для левой (экструдер/термополимер). Сопла 0,1–0,6 мм, скорость до 50 мм/с., скорость до 50 мм/с, максимальное давление 5 бар (опционально 10 бар), линейные приводы с шарико-винтовой передачей, автовыравнивание по ультразвуковому или вилочному датчику с винтом тонкой регулировки 100 TPI, камера HD 720p, управление с ПК по Ethernet с real-time-контролем.

Подбираем и поставляем оборудование для аддитивного производства, включая узкоспециализированное — от металлических принтеров до биопечати. Если стоит задача укомплектовать лабораторию, пишите, поможем разобраться с конфигурацией.