Биоинженер - это профессия будущего

Биоинженерия - это направление науки и техники, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине.

Лаборатория.
Лаборатория.
Лаборатория.

Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания искусственных органов с помощью технических средств или поиска способов выращивания человеческих органов как говорится “в пробирке”.

Одним из первых, кто начал работы в этой области был профессор Ховард Грин в 1975 году, который предложил уникальный способ культивирования человеческих клеток в пробирке.

Х. Грин, проводя эксперименты Гарвардской медицинской школе, получил многослойные пласты клеток, которые по своему строению были близки к обычной человеческой коже.

В ходе экспериментов ученому удалось из 1 клетки-прародительницы всего лишь 10 новых клеток, но уже через несколько лет, ему удалось получать 10 000 новых клеток.

Сегодня, спустя спустя 45 лет после того эксперимента в Гарварде, ученые ряда передовых по медицинским исследованиям стран, включая РФ, научились пересаживать обширные участки кожи, что очень важно для сохранения жизни при ожогах 40-60% общей поверхности кожного покрова человека.

У человека кожа состоит из двух частей – эпидермиса (верхняя многослойная поверхность эпителия) и дермы (соединительнотканная часть, которая объединяет эпидермис и мышечные ткани организма).

Кожа занимает большую площадь на теле человека. У взрослых людей она достигает примерно 1,5-2,3 м2.

Её главная задача - в защите тела от широкого спектра внешних воздействий.

Также клетки кожи, как и органы дыхания, участвуют в дыхательной функции организма, принимая внутрь кислород, обогащая его кислородом.

При различных травмоопасных ситуациях (например, ожогах) человек может лишатся своей «защитной оболочки».

На заживление и восстановление кожного покрова требуется большое количество времени и сил медицинского персонала.

Но сегодня, учеными используется искусственная человеческая кожи, которая существенно ускоряет заживления ран на теле.

Лет десять назад искусственная кожа для операции пациента выращивалась лишь из собственных клеток пациента, а сегодня ученые уже научились это делать и из донорских клеток.

Так выглядит искусственная кожа..
Так выглядит искусственная кожа..
Так выглядит искусственная кожа..

Лет десять назад искусственная кожа для операции пациента выращивалась лишь из собственных клеток пациента, а сегодня ученые уже научились это делать и из донорских клеток.

Построение искусственной кожи выглядит так: основу искусственной кожи, так называемый на коллагеновый гель, содержащий собственные дермальные клетки выкладывают кератиноциты - верхний слой эпителиальных клеток, которые точь-в-точь похожи на эпидермис пациента, верхний слой кожи, что существенно ускоряет процесс заживления.

Вот каковы стадии процесса: у пациента берут берут кусочек кожи, помещают в пробирку, где под действием ферментов, клетки отделяются друг от друга. Далее клетки помещаются в питательную среду для роста и размножения. Далее выращивают эпидермис и дерму и создают готовый трансплантат искусственной кожи.

Если это кожа, выращенная из чужих донорских клеток, то такая искусственная кожа приживается лишь на время, поскольку впоследствии отторгается новыми своими клетками.

”Выращенные в пробирке” искусственные нос и ухо.
”Выращенные в пробирке” искусственные нос и ухо.
”Выращенные в пробирке” искусственные нос и ухо.

Мы рассказали об искусственной коже, но сегодня ученые уже продвинулись дальше и научились выращивать в пробирке и более сложные органы, например, такие как нос и уши.

Еще в 80-х годах прошлого века научились реконструировать хрящевую ткань, чуть позже - мышечную и костную и кровеносные сосуды.

Старый ламповый телевизор. Фото из открытого источника.
Старый ламповый телевизор. Фото из открытого источника.
Старый ламповый телевизор. Фото из открытого источника.

Пока процесс этот дорогой и не является массовым, но очевидно, что со временем, биоинженерия станет массовым явлением, как телевизор постепенно из роскоши превратился в обычный предмет домашнего обихода.

По опросам в число наиболее перспективных профессий 21 века входит биоинженер.

Сегодня тканевая инженерия уже не фантастика, а самая настоящая повседневная реальность.

Во многих странах мира, таких как: США, Западной Европы, КНР и РФ открываются центры тканевой инженерии. Например в РФ создан пущинский университет естественных наук, где успешно функционирует факультет биомедицинской инженерии.

Факультет биомедицинской инженерии ПущГЕНИ, производит обучение, в частности, на базе научных центров и лабораторий: биомедицинских разработок; новых методов в биологии и др.

Итак можно сказать, что биоинженер - это профессия уже настоящего, а не будущего.