Hợp tác nghiên cứu giữa các nhà khoa học Nga và Đức trong lĩnh vực in 3D sinh học, được đăng trên tạp chí nghiên cứu khoa học uy tín quốc tế. Nghiên cứu đây
Sirius đang phát triển các mô cấy não mềm 11.12.2024 Nhân viên của Đại học Khoa học và Công nghệ Sirius và Viện Y sinh học Chuyển dịch của Đại học Tiểu bang St. Petersburg đang sử dụng công nghệ in 3D lai (hybrid 3D printing) để tạo ra các mô cấy thần kinh mềm nhằm phục hồi các chức năng đã mất.
Chấn thương não có thể dẫn đến những thay đổi lâu dài và thậm chí không thể đảo ngược trong hoạt động của cơ thể. Với sự trợ giúp của các mô cấy, có thể khôi phục các kết nối của hệ thần kinh trung ương với các cơ quan và chi, hoặc bù đắp cho các chức năng đã mất: các mô cấy có thể được dạy để gửi cùng một tín hiệu đến não mà não sẽ tiếp cận được nếu các mô thần kinh còn nguyên vẹn.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Sirius và Viện Y sinh học Chuyển dịch của Đại học Tiểu bang St. Petersburg đang tạo ra các mô cấy dưới dạng ma trận điện cực bao bọc nhẹ nhàng các mô và phục hồi các chức năng đã mất mà không ảnh hưởng đến hoạt động của não, dịch vụ báo chí của vùng liên bang Sirius đưa tin.
Các mô cấy được tạo ra bằng máy in 3D lai với nhiều đầu in lắng đọng silicon và mực dẫn điện.
"Cấy ghép mềm là ma trận điện cực, trong đó không chỉ phần chính mà cả phần dẫn điện đều được làm bằng silicon. Đồng thời, chức năng của thiết bị vẫn ở mức cao. Có thể kích thích cả mạng lưới thần kinh và đọc hoạt động của não. Điều này quan trọng đối với cả y học và khoa học cơ bản. Hiện tại không có loại cấy ghép nào như vậy trên thị trường", Pavel Musienko, trưởng phòng thí nghiệm thần kinh học tại Viện Y sinh học chuyển dịch thuộc Đại học nhà nước St. Petersburg cho biết.
Kết quả của các thí nghiệm đã được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering và bước tiếp theo là thử nghiệm lâm sàng.
Trung tâm đã sử dụng công nghệ mô hình 3D và in 3D trong giai đoạn lập kế hoạch trước phẫu thuật trong nhiều năm. Mô hình 3D của các cấu trúc xương được thực hiện bằng cách sử dụng máy quét CT và in 3D cho phép thu thập các mô hình vật lý để thực hành các quy trình trước, trước khi can thiệp phẫu thuật. Kỹ thuật này được sử dụng trong điều trị các khuyết tật xương sọ phức tạp, gãy xương và biến dạng cột sống, Mikhail Yagovkin, bác sĩ trưởng của trung tâm cho biết.
"Ví dụ, mùa thu năm nay, chúng tôi đã tiếp nhận một bé gái chín tuổi bị dị tật bẩm sinh ở cột sống ngực. Bệnh nhân nhỏ tuổi này được chẩn đoán mắc chứng vẹo cột sống ngực thắt lưng bên phải loạn sản độ 3, một nửa đốt sống hoạt động hoàn toàn bên phải - một dị tật bẩm sinh của cột sống, trong đó chỉ có một bên thân đốt sống phát triển. Chúng tôi đã thực hiện một ca phẫu thuật phức tạp để cắt bỏ nửa đốt sống và lắp hệ thống thanh vít. Để hình dung nửa đốt sống, một mô hình 3D của mảnh đốt sống đã được tạo ra. Điều này cho phép chúng tôi chuẩn bị cho ca phẫu thuật, xác định chính xác nhất có thể vị trí can thiệp phẫu thuật để loại bỏ các cung (xương) và thân của nửa đốt sống với việc lắp thanh titan mô hình sau đó. Can thiệp phẫu thuật đã thành công, biến dạng vẹo cột sống đã được loại bỏ", Mikhail Yagovkin giải thích.
"Vào năm 2020, Trung tâm Chấn thương, Chỉnh hình và Phẫu thuật thần kinh đã trở thành cơ sở y tế đầu tiên tại Khu vực Kirov bắt đầu sử dụng công nghệ mô hình 3D ở giai đoạn lập kế hoạch trước phẫu thuật. Các mô hình 3D của cấu trúc xương được tạo ra cho phép tái tạo hiệu quả các vị trí phức tạp về mặt giải phẫu và khó tiếp cận cũng như chuẩn bị các miếng ghép có tính đến các đặc điểm riêng của từng bệnh nhân. Công nghệ này giúp giảm chi phí thời gian, giảm chấn thương trong khi phẫu thuật và tăng độ chính xác của các can thiệp phẫu thuật cũng như việc đặt miếng ghép", bác sĩ chấn thương và chỉnh hình Dmitry Kurdyumov cho biết.
Máy in 3D sinh học dùng trong ca phẫu thuật này là máy in 3D của hãng Nga 3D Bioprinting Solutions. Hãng này đã được nói đến không ít lần, từ vol 2 hồi còn ở OF cách đây hơn 5-6 năm.
Trong ca phẫu thuật này, máy in sinh học in bằng “mực” đặc biệt, là một loại hydrogel có tế bào sinh học từ tủy xương của chính bệnh nhân
Ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ in sinh học trực tiếp trên bệnh nhân đã được thực hiện tại Nga: thông tin chi tiết và triển vọng 2024-01-22 Công nghệ in sinh học trong thực tế: Nga tiến những bước đầu tiên hướng tới phẫu thuật bằng robot
Một khoảnh khắc mang tính cách mạng đã diễn ra trong ngành y tế và công nghệ của Nga, mở ra những chân trời mới trong phẫu thuật - ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ in sinh học trực tiếp trên bệnh nhân, được thực hiện tại Bệnh viện lâm sàng quân sự chính mang tên Viện sĩ N. N. Burdenko ở Moscow. Bước tiến này có thể thực hiện được là nhờ sự hợp tác của các bác sĩ và chuyên gia từ Viện Kỹ thuật Y sinh của NUST MISIS.
Chúng tôi đã tiến bước đầu tiên vào tương lai, trong đó các bác sĩ phẫu thuật sẽ không chỉ điều khiển các hệ thống robot mà robot sẽ là những người tham gia hoàn toàn tự chủ vào các ca phẫu thuật. Một tiền lệ lớn đã được tạo ra khi sử dụng máy in sinh học để đóng các khiếm khuyết lớn mắc phải trực tiếp trên bệnh nhân mà không cần chuẩn bị trước các mô hình 3D và không cần cấy ghép các mô tương đương đã in sẵn. Fyodor Senatov, Giám đốc Viện Kỹ thuật Y sinh tại NUST MISIS
Máy in sinh học in bằng “mực” đặc biệt — một loại hydrogel có tế bào sinh học từ tủy xương của chính bệnh nhân Ảnh của dịch vụ báo chí NUST MISIS
Phẫu thuật được thực hiện bằng máy in sinh học độc đáo kết hợp một bộ điều khiển rô-bốt, một "cánh tay rô-bốt", một hệ thống in sinh học và thị giác máy tính AI. Giám đốc của viện, Fyodor Senatov, đã chia sẻ thông tin chi tiết trong một cuộc phỏng vấn với RIA Novosti:
Bệnh nhân bị một vết thương lớn ở vùng vai và xương bả vai. Vết thương sâu, có độ nông sâu khác nhau, khiến việc phẫu thuật trở nên đặc biệt khó khăn. Bác sĩ phẫu thuật đã lấy tế bào của chính bệnh nhân từ tủy xương. Sau đó, các tế bào này được trộn với một loại hydrogel đặc biệt có thành phần là collagen giúp thúc đẩy quá trình tái tạo mô. Fedor Senatov
Điểm đặc biệt của công nghệ này là hệ thống quét cho phép tính đến chuyển động và hơi thở của bệnh nhân. Quá trình quét bề mặt vết thương, xây dựng mô hình 3D của vết thương và in sinh học trực tiếp diễn ra mà không cần sự tham gia của con người, báo trước tương lai của quá trình robot hóa hoàn toàn trong phòng phẫu thuật. In "in situ" là phương pháp in sinh học trong đó quá trình tạo ra các cấu trúc ba chiều từ vật liệu sinh học diễn ra trực tiếp tại vị trí sử dụng dự kiến, ví dụ như trong cơ thể bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật.
Bệnh viện lâm sàng quân sự chính Burdenko. Các kỹ sư và bác sĩ theo dõi máy in sinh học - "cánh tay robot" trong ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới sử dụng máy này. Ảnh của dịch vụ báo chí NUST MISIS
Các kỹ sư và bác sĩ coi bước tiến này là một bước tiến quan trọng theo hướng in sinh học và có lẽ trong tương lai, máy in sinh học sẽ có thể thực hiện các ca phẫu thuật mà không cần sự tham gia của bác sĩ phẫu thuật, mặc dù hiện tại vẫn cần có sự hiện diện của bác sĩ và kỹ sư robot để theo dõi toàn bộ quá trình và can thiệp nếu cần thiết. Mặc dù không có tên thương mại chính thức, nhưng trong số các nhân viên, công nghệ này đã được gọi là "Bàn tay".
"Ruka" là sự phát triển chung của 3D Bioprinting Solutions và NUST MISIS Ảnh của dịch vụ báo chí NUST MISIS
Bước đột phá này trong công nghệ in sinh học mở ra những khả năng mới cho y học. Nếu những công nghệ như vậy trở nên phổ biến, nó có thể rút ngắn thời gian phục hồi sau chấn thương và phẫu thuật, giảm thiểu rủi ro. Điều quan trọng cần lưu ý là Nga đã trở thành quốc gia đầu tiên triển khai các giải pháp như vậy trong thực hành lâm sàng.
Cách tiếp cận sáng tạo đối với công nghệ in sinh học ở Nga bắt nguồn từ NUST MISIS. Kể từ năm 2003, khi Vladimir Mironov, giám đốc khoa học của phòng thí nghiệm nghiên cứu công nghệ sinh học 3D Bioprinting Solutions và là giáo sư tại NUST MISIS, công bố bài báo đầu tiên về công nghệ in sinh học 3D, trường đại học đã tích cực phát triển lĩnh vực này. Năm 2014, Fabion đã được giới thiệu, máy in sinh học đầu tiên của Nga, hiện vẫn nằm trong số năm máy in sinh học tốt nhất thế giới.
Kể từ năm 2015, Fabion đã tiến hành các thí nghiệm độc đáo, bao gồm cả việc in tuyến giáp chức năng đầu tiên trên thế giới. Sự phát triển của công nghệ in sinh học đã tìm thấy một nhánh mới - công trình in sinh học từ tính không gian. Ở đây, Nga là một công ty độc quyền trong ngành.
Chỉ có bốn máy in sinh học từ tính không gian trên thế giới: một trên ISS, một ở Bảo tàng Du hành vũ trụ tại VDNKh và hai ở MISiS. Fedor Senatov
Các chuyên gia cho biết tương lai của công nghệ in sinh học ở Nga sẽ gắn liền chặt chẽ với sự phát triển của công nghệ rô-bốt tại chỗ. Xu hướng này không chỉ đưa công nghệ đến gần hơn với bệnh nhân mà còn mở đường cho việc in các cơ quan phức tạp hơn.
Các nhà khoa học tại Đại học Sechenov thuộc Bộ Y tế Nga đang phát triển máy in sinh học cầm tay có thể thay thế cho một ca ghép da thông thường để điều trị vết thương khó lành.
Ảnh: Đại học Sechenov.
Các chuyên gia của Bệnh viện Da liễu Rakhmanov, Viện Y học Tái tạo và Trung tâm Thiết kế Điện tử Sinh học thuộc Đại học Sechenov đang phát triển máy in sinh học cầm tay Biogan. Máy in này có thể in da sinh học để điều trị vết loét khó lành, kể cả vết loét do tiểu đường.
Để kiểm tra hệ thống, các nhà khoa học có kế hoạch tiến hành các thí nghiệm trên heo mini.
Các nhà phát triển giải thích rằng, thiết bị được tạo ra là một tổ hợp phần cứng được sử dụng để đưa lên bề mặt vết thương mực in sinh học.
Bản thân mực in sinh học bao gồm hai thành phần chính được lưu trữ trong các hộp mực riêng biệt. Hộp mực đầu tiên chứa hydrogel dựa trên gelatin và các tế bào của bệnh nhân được thêm vào. Hộp mực thứ hai chứa các tác nhân liên kết chéo giúp đẩy nhanh quá trình đông đặc hydrogel.
Sau khi đưa lên bề mặt vết thương, hydrogel tiếp xúc với tia cực tím để nó cứng lại và không thoát ra khỏi vết thương, sau đó tiếp xúc với tia hồng ngoại để kích thích sự phát triển của tế bào.
Phòng khám V. A. Rakhmanov về Bệnh ngoài da và Bệnh hoa liễu, Viện Y học tái tạo và Trung tâm Thiết kế Điện tử sinh học linh hoạt tại Đại học Sechenov đang phát triển một máy in sinh học di động, Biogan, để in sinh học các mô tương đương của da, sẽ có hiệu quả trong việc điều trị các vết loét không lành hoặc lành chậm, bao gồm cả các vết loét có nguồn gốc từ bệnh tiểu đường, dịch vụ báo chí của trường đại học đưa tin.
"Mục tiêu của dự án là tạo ra một phương pháp phục hồi các phức hợp mô phức tạp. Đây là một nhiệm vụ phức tạp, mà nhóm của chúng tôi đã phát triển kết hợp mực sinh học, máy in sinh học di động "Biogan" và một chất điều biến quang sinh học để tác động lên các mô của bức xạ cường độ thấp trong phạm vi đỏ và gần hồng ngoại để đẩy nhanh quá trình tái tạo", Anastasia Shpichka, giám đốc dự án, trưởng phòng thí nghiệm vi lưu ứng dụng tại Đại học Sechenov cho biết.
Để tạo ra mực sinh học kết hợp, người ta sử dụng hydrogel có hình cầu — các tập hợp tế bào được sử dụng làm khối xây dựng, cũng như các túi ngoại bào có tiềm năng tái tạo và chống viêm rõ rệt. Là một phần của loại mực này, các tế bào trao đổi nhiều phân tử tín hiệu khác nhau và phát triển như trong mô tự nhiên.
Do các đặc tính đặc biệt của hydrogel và túi ngoại bào, các hình cầu lấp đầy hiệu quả bề mặt vết thương. Điều này cũng sẽ giúp ích cho những người bị bệnh viêm da mủ hoại thư.
"Đại học Sechenov đã phát triển phương pháp riêng để điều trị căn bệnh này, dựa trên phương pháp ức chế miễn dịch và sử dụng thuốc corticosteroid, nhưng đây sẽ là một bước tiến mới trong việc giúp đỡ những bệnh nhân như vậy", người tham gia dự án, trợ lý của Khoa Da liễu và Bệnh hoa liễu V.A. Rakhmanov Ekaterina Grekova giải thích.
Nghiên cứu viên cấp dưới tại trung tâm thiết kế điện tử sinh học linh hoạt Dmitry Larionov giải thích rằng thiết bị mà họ tạo ra sẽ là một phức hợp phần cứng được sử dụng để vận chuyển, áp dụng và chiếu xạ mực sinh học. Bản thân mực sinh học bao gồm hai thành phần chính được lưu trữ trong các hộp mực riêng biệt. Hộp mực đầu tiên chứa hydrogel dựa trên gelatin. Các tế bào của chính bệnh nhân được thêm vào hydrogel, cũng như các túi ngoại bào thúc đẩy quá trình chữa lành. Mực sinh học được tạo ra ngay trước khi phẫu thuật. Hộp mực thứ hai chứa các tác nhân liên kết chéo giúp đẩy nhanh quá trình đông cứng của hydrogel.
Nguyên lý hoạt động của mực sinh học tương tự như keo hai thành phần. Khi các thành phần của mực sinh học được trộn lẫn, một phản ứng hóa học xảy ra, kết quả là các phân tử của các thành phần kết hợp và tạo thành một cấu trúc giống như gel chắc chắn. Việc vận chuyển tế bào đòi hỏi một số điều kiện môi trường nhất định: để ngăn tế bào bị phân hủy trong quá trình vận chuyển, phải duy trì nhiệt độ không đổi.
“Chúng tôi hiện đang phát triển một hệ thống kiểm soát khí hậu cho phép, một mặt, duy trì nhiệt độ cần thiết của mực sinh học trong quá trình vận chuyển, mặt khác, làm mát ngay trước khi bôi lên vùng da bị ảnh hưởng để đạt được các đặc tính vật lý và cơ học tối ưu của hydrogel, để mực không quá lỏng hoặc ngược lại, quá đặc”, Dmitry Larionov giải thích.
Ngoài ra, để mực sinh học và tái tạo mô hoạt động tối ưu, cần đảm bảo phân phối đồng đều hai thành phần trong thể tích cuối cùng của hỗn hợp, để không có vùng nào mà tế bào nằm ngoài môi trường dinh dưỡng.
"Chúng tôi đã phát triển một nguyên mẫu máy in sinh học cầm tay. Để nạp các thành phần, chúng tôi đã tạo ra một hệ thống có độ chính xác cao để nạp mực sinh học độc lập, giống như ống tiêm y tế, và để trộn các thành phần, chúng tôi đã tạo ra các máy trộn cho phép các thành phần được trộn đều trước khi đưa vào vết thương. Điểm đặc biệt của các máy trộn này là quá trình trộn xảy ra do sự tương tác thủy động của các dòng chảy bên trong cấu trúc đa kênh của chúng, chứ không phải dưới tác động của các yếu tố bên ngoài, như trong các máy trộn có vòi trộn cơ học", Dmitry Larionov cho biết.
Sau khi được áp dụng, hydrogel được chiếu tia cực tím để làm cứng và ngăn không cho nó chảy ra khỏi vết thương. Sau đó, ánh sáng hồng ngoại được sử dụng để kích thích sự phát triển của tế bào. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tạo ra một hệ thống bức xạ quang học sẽ cung cấp khả năng điều biến quang sinh học chính xác và hiệu quả đối với các tế bào.
Các nhà khoa học có kế hoạch thử nghiệm hiệu quả của hydrogel trên động vật tại phòng thí nghiệm thú y tái tạo của Đại học Sechenov.
Nghiên cứu đang được tiến hành với sự hỗ trợ tài trợ từ Quỹ Khoa học Nga.
Trước đây Nga đã đưa máy in 3D sinh học Organ.Aut vào không gian, vào ISS năm 2018 và tạo thành các cấu trúc không phải từng lớp mà đồng thời từ các phía khác nhau bằng phương pháp chế tạo sinh học từ tính. Với sự trợ giúp của nó, lần đầu tiên người ta có thể phát triển mô sụn của con người và tuyến giáp của chuột bằng cách sử dụng in 3D. Năm 2019, các mẫu thịt từ tế bào bò, thỏ và cá đã được tổng hợp trên ISS, và vào năm 2022, một thí nghiệm đã được triển khai để nghiên cứu quá trình kết tinh các hợp chất protein phân tử cao của virus Corona mới SARS-CoV-2 cùng các phối tử và kháng thể khác nhau. Nga vẫn tiếp tục việc nghiên cứu in 3D sinh học trong không gian.
Đại học Sechenov nghiên cứu công nghệ in sinh học 3D trong không gian
09.12.2024
Các nhà khoa học từ Đại học Sechenov đã xác nhận khả năng nuôi cấy các chất tương đương sinh học của da và các mô khác của con người trong điều kiện vi trọng lực. Các thí nghiệm được tiến hành trên Trạm vũ trụ quốc tế trong một lò phản ứng sinh học được thiết kế đặc biệt.
Công nghệ nuôi cấy tế bào trong điều kiện không trọng lực là một phần của chương trình toàn cầu nhằm chuẩn bị cho việc khám phá không gian sâu thẳm. In sinh học 3D và nuôi cấy mô từ chính tế bào của các phi hành gia sẽ giúp cơ thể phục hồi hiệu quả sau những chấn thương và bệnh tật gặp phải trong các chuyến bay liên hành tinh dài. Các nhà khoa học từ Đại học Sechenov đề xuất giải quyết các vấn đề sức khỏe như vậy mà không cần đưa bệnh nhân trở lại Trái đất bằng cách sử dụng công nghệ in sinh học 3D, dịch vụ báo chí của trường đại học đưa tin.
Quá trình in sinh học 3D trong điều kiện vi trọng lực sẽ không khác biệt đáng kể so với trên Trái đất: mực sinh học thoát ra khỏi vòi phun dưới áp suất, cho phép hình thành nhiều cấu trúc khác nhau trong phòng thí nghiệm và trên tàu vũ trụ. In 3D là bước đầu tiên, sau đó các mẫu mô được nuôi cấy trong lò phản ứng sinh học.
"Việc nuôi cấy tế bào dài hạn luôn là một thách thức, nếu chỉ vì nguyên lý thiết kế của cơ chế bơm chất lỏng, nguyên lý phân phối chất lỏng bên trong các mạch lò phản ứng sinh học trong điều kiện bay vũ trụ hoàn toàn khác. Nhưng chúng tôi không thể làm được nếu không có giai đoạn này: sau khi chúng tôi in một thứ gì đó trên máy in sinh học, "phôi" chứa đầy tế bào vẫn cần phải được nuôi cấy trong lò phản ứng sinh học", Petr Timashev, giám đốc khoa học của Công viên Khoa học và Công nghệ Y sinh của Đại học Sechenov giải thích.
Các nhà khoa học từ Đại học Sechenov, cùng với doanh nghiệp nghiên cứu và sản xuất BioTechSis và tập đoàn tên lửa và vũ trụ Energia, đã khởi động một chương trình không gian nhằm mục đích phát triển công nghệ nuôi cấy tế bào trong điều kiện vi trọng lực.
"Mục tiêu chính của dự án là tạo ra một mô tương đương sinh học của con người trong điều kiện không gian cho các nhiệm vụ tiếp theo trong các chuyến bay vũ trụ. Chúng ta đã biết cách nuôi cấy da, sụn và một số mô khác trên Trái đất. Bây giờ chúng ta cần học cách thực hiện điều này bên ngoài Trái đất trong điều kiện vi trọng lực", Petr Timashev cho biết.
Các chuyên gia của BioTechSys đã phát triển một máy nuôi cấy dòng chảy đa tế bào "MSK-2" để thử nghiệm. Nó thuộc loại mao mạch, tức là nó tái tạo môi trường của hệ tuần hoàn vi mô, nơi các động mạch được kết nối với các tĩnh mạch ở cấp độ tế bào. Bản thân các tế bào được nuôi cấy trong một "bọt biển" collagen mô phỏng môi trường vi mô tự nhiên. Tất cả những điều này cho phép quá trình nuôi cấy tế bào trong không gian gần với quá trình tự nhiên nhất có thể. Lò phản ứng chứa một số mạch để lưu thông chất lỏng dinh dưỡng: nếu một trong số chúng bị hỏng, các mạch khác sẽ tiếp tục cung cấp dinh dưỡng cho tế bào.
Lần phóng đầu tiên của lò phản ứng sinh học với các tế bào đã diễn ra vào năm 2020. Tổng cộng có mười lần phóng được lên kế hoạch, trong đó tám lần đã diễn ra. Các mẫu cuối cùng được đưa từ ISS về Trái đất vào mùa xuân năm nay, chương trình nghiên cứu sẽ kết thúc vào năm sau.
Để đạt được quá trình nuôi cấy tế bào dài hạn, cần phải kiểm soát nhiệt độ, mức oxy và các thông số khác. Trên Trái đất, quá trình này đã được thực hiện từ lâu, nhưng phải được điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện bay trong không gian. Do đó, hai lần phóng đầu tiên được dành để thử nghiệm khả năng hoạt động của lò phản ứng sinh học trên ISS - liệu thiết bị có thể thực hiện nhiệm vụ của mình trong điều kiện vi trọng lực hay không.
Các lần phóng đầu tiên đã xác nhận rằng thiết bị đáp ứng mọi yêu cầu an toàn cho chuyến bay trong không gian và có khả năng duy trì các điều kiện sinh lý để nuôi cấy tế bào người ngoài cơ thể sống. Nguyên bào sợi, tế bào sụn và tế bào gốc mô đệm của con người đã từng đến quỹ đạo Trái đất. Lò phản ứng đã ở trên tàu trung bình khoảng hai mươi ngày mỗi lần.
"Chúng tôi đã xác nhận rằng các tế bào được đưa vào không gian có thể sống sót trong lò phản ứng sinh học. Trong thí nghiệm cuối cùng, chúng tôi đã đảm bảo rằng chúng thâm nhập sâu vào vật liệu và tạo thành sản phẩm mục tiêu - tương đương sinh học với da người", Petr Timashev cho biết.
Một trong những nhiệm vụ cần giải quyết trong hai lần phóng còn lại là dạy các phi hành gia cách nạp nhiên liệu cho lò phản ứng sinh học. Trong tương lai, lò phản ứng này sẽ ở trên tàu trong nhiều tháng và nhiều năm, vì vậy một người không có kỹ năng đặc biệt sẽ phải có khả năng thay thế môi trường dinh dưỡng cho các tế bào. Lò phản ứng sinh học được nạp nhiên liệu trong hộp găng tay vô trùng để tránh làm nhiễm bẩn tế bào nuôi cấy. Bản thân quy trình này không quá phức tạp, nhưng các phi hành gia sẽ cần phải làm quen với việc làm việc với các bộ phận thu nhỏ.
“Trong điều kiện bay vũ trụ, bất kỳ thao tác nào cũng trở thành một thí nghiệm riêng biệt và ngay cả việc nạp nhiên liệu đơn giản cho lò phản ứng sinh học trên ISS cũng là một thách thức lớn hơn so với việc tạo ra nó trên Trái đất”, Petr Timashev giải thích.
Dựa trên các kết quả thu được vào năm 2025, các nhiệm vụ cho chương trình không gian tiếp theo sẽ được xây dựng. Các nhiệm vụ này bao gồm thử nghiệm hoạt động của các mô hình máy in sinh học di động trong điều kiện vi trọng lực.
Một lĩnh vực khác mà máy in sinh học 3D và lò phản ứng sinh học có thể cần trong không gian là sản xuất thực phẩm. Thịt nuôi cấy hiện đã có sẵn, mặc dù đắt hơn thịt tự nhiên và trên các chuyến bay dài, nó có thể trở thành nguồn cung cấp protein động vật.
Sử dụng máy in bộ gen do các nhà khoa học từ Đại học Hệ thống Kiểm soát và Điện tử Vô tuyến Tomsk (TUSUR) phát triển, các chuỗi oligonucleotide dài tới tám mươi bazơ đã được tổng hợp lần đầu tiên.
Kết quả của thí nghiệm đã được xác nhận bởi các nhân viên của Viện Sinh học Hóa học và Y học Cơ bản thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, dịch vụ báo chí của trường đại học đưa tin.
"Lần trước, chúng tôi đã tổng hợp các chuỗi dài tới ba mươi mốt bazơ, nhưng chúng tôi hiểu rằng như vậy là chưa đủ. Nhiều nhiệm vụ đòi hỏi các chuỗi dài 60-80 và đôi khi là 100-120 bazơ, vì vậy ở giai đoạn này, chúng tôi tự đặt ra cho mình nhiệm vụ tổng hợp các chuỗi dài tới tám mươi bazơ và tăng mật độ của mảng", Ruslan Gadirov, trưởng phòng thí nghiệm công nghệ phụ gia và sinh học kỹ thuật cho biết.
Ví dụ, các chuỗi dài là cần thiết để chẩn đoán các bệnh ung thư: nếu một gen bị tổn thương, có thể xác định bằng cách sử dụng các bảng chẩn đoán với các chuỗi oligonucleotide dài từ một trăm đến một trăm hai mươi bazơ.
Các chuỗi dài cũng có thể được lắp ráp thành các phân tử DNA dài hàng nghìn cặp bazơ và các gen kết quả sau đó có thể được đưa vào vi khuẩn để tổng hợp các protein cụ thể. Có thể thực hiện tương tự bằng cách sử dụng máy tổng hợp viên nén, nhưng cách này tốn kém và mất nhiều thời gian hơn. Các chuỗi ngắn hơn, chẳng hạn như dài từ sáu mươi đến tám mươi bazơ, có thể được sử dụng trong giải trình tự thế hệ tiếp theo.
"Là một phần của thí nghiệm, chúng tôi tin rằng tự động hóa có thể thực hiện hoàn toàn mọi giai đoạn tổng hợp từ đầu đến cuối mà không cần sự tham gia của người vận hành. Hệ thống giám sát chất lượng in, đưa ra quyết định về nhu cầu thực hiện các hoạt động làm sạch bộ phân phối, kết quả là chúng tôi đã tổng hợp được các chuỗi oligonucleotide dài. Khi toàn bộ hệ thống hoàn toàn sẵn sàng, một số hoạt động chuẩn bị mà người vận hành hiện đang thực hiện thủ công sẽ được tự động hóa, chế độ in nhanh được triển khai, các giao thức tổng hợp và xử lý sau tổng hợp được tối ưu hóa, chúng tôi sẽ có thể nói về việc sử dụng thực tế của máy in và các oligonucleotide được tổng hợp trên đó để giải quyết các vấn đề về kỹ thuật sinh học", Ruslan Gadirov giải thích.
Đối với công việc về máy in bộ gen, trường đại học đã nhận được khoản tài trợ từ Bộ Khoa học và Giáo dục Đại học của Liên bang Nga với số tiền là ba trăm hai mươi triệu rúp, sau đó số tiền được tăng lên bốn trăm mười triệu. Trong tương lai, thiết bị này cũng có thể hỗ trợ phát triển và sản xuất thuốc dựa trên oligonucleotide để điều trị các bệnh di truyền. Một ví dụ là loại thuốc điều trị teo cơ tủy sống "Spinraza", một trong những loại thuốc đắt nhất thế giới.
Máy in 3D sinh học Fabion của hãng 3D Bioprinting Solutions của Nga (được nói không ít từ những vol trước) được dùng trong nghiên cứu này. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học uy tín quốc tế. Nghiên cứu đây
NUST MISIS in mô hình khối u ung thư trên máy in sinh học 3D 20.02.2025 Các nhà khoa học từ Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia MISIS đã tạo ra các mô hình tương đương mô khối u bằng cách sử dụng công nghệ in sinh học 3D và xác định tác động của thiết kế mô hình khối u đối với quá trình hình thành mô. Sự phát triển này sẽ hữu ích trong việc thử nghiệm hiệu quả của các loại thuốc mới và các chiến lược điều trị.
Để nghiên cứu chi tiết cơ chế của khối u ác tính và đề xuất các phương pháp điều trị hiệu quả hơn, các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu trên các mô hình tương đương. Thông thường, thử nghiệm hoạt động chống khối u trong ống nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng một lớp tế bào đơn. Phương pháp này có một nhược điểm quan trọng: cấu trúc hai chiều không thể tái tạo cấu trúc của khối u ba chiều và không có khả năng chứng minh hiệu quả của thuốc thâm nhập vào khối u.
NUST MISIS đã sử dụng tế bào ung thư tuyến tụy và nguyên bào sợi làm thành phần chính của vi môi trường của khối u ác tính. Các mẫu in 3D vẫn sống được trong ba đến bốn tuần, dịch vụ báo chí của trường đại học đưa tin.
“Các mô khối u ba chiều tương đương có thể mô hình hóa cấu trúc của nó trong ống nghiệm vẫn chưa được các công ty dược phẩm sử dụng, nhưng việc tạo ra và triển khai các mô hình như vậy trong quá trình phát triển các loại thuốc chống khối u mới chỉ là vấn đề thời gian”, Elizaveta Kudan, trưởng phòng thí nghiệm khoa học và giáo dục về kỹ thuật mô và y học tái tạo tại NUST MISIS cho biết.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các đặc tính của các cấu trúc mô cuối cùng được thiết kế phụ thuộc vào cấu trúc của các mô hình. Hình dạng ảnh hưởng đến môi trường vi mô của khối u và sự tiến triển của ung thư. Trong hầu hết các nghiên cứu tương tự, các tế bào ác tính được đặt ở trung tâm và các thành phần còn lại nằm ở ngoại vi. Kết quả là, một nang được hình thành, thay vì một cấu trúc mô đệm hoàn chỉnh.
"Các mô hình được in bằng cách sử dụng các khối cầu mô. Đây là một phương pháp phức tạp hơn so với phương pháp in sinh học đùn ép truyền thống, nhưng việc sử dụng các khối cầu mô đầy đủ như các khối xây dựng thu nhỏ cho phép mật độ tế bào cao hơn, tương đương với mật độ của các mô tự nhiên và giảm thời gian để các cấu trúc mô được thiết kế trưởng thành. Chúng tôi là những người đầu tiên phân tích ảnh hưởng của thiết kế và sự sắp xếp lẫn nhau của các thành phần tế bào đối với kiến trúc của các mô hình sau khi chúng trưởng thành", Maxim Lugovoy, một kỹ sư tại Phòng thí nghiệm khoa học và giáo dục về kỹ thuật mô và y học tái tạo của NUST MISIS cho biết.
Việc tối ưu hóa kết quả sẽ giúp tạo ra các mô hình khối u đại diện hơn. Điều này sẽ hữu ích trong nghiên cứu sâu hơn và sàng lọc hoạt động chống khối u của các chất. Các nhà khoa học có kế hoạch làm phức tạp mô hình bằng cách thêm các hệ thống mạch máu và tế bào miễn dịch. Kết quả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Biomaterials Advances.
Sự phát triển này sẽ cho phép điều trị bỏng và tổn thương mô mềm.
Các nhà khoa học từ Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia MISIS và Trung tâm Năng lực NTI có trụ sở tại Đại học Y khoa Samara State đã phát triển một phụ kiện mô-đun cho cánh tay rô-bốt cho phép in sụn và mô mềm trên bệnh nhân khi điều trị bỏng rộng, loét và các chấn thương khác. Thiết bị nâng cấp này sẽ cho phép in sụn và mô mềm trực tiếp trong quá trình phẫu thuật cho bệnh nhân.
Sử dụng công nghệ Lioplast ban đầu, Đại học Y khoa Samara State đã phát triển một loại hydrogel có thành phần thích ứng nhất với các mô sống, có thể được sử dụng để in các mô cấy ghép được cá nhân hóa, dịch vụ báo chí của NUST MISIS đưa tin.
"NUST MISIS là đơn vị điều phối của liên đoàn Kỹ thuật Y tế, bao gồm các trung tâm nghiên cứu, tổ chức y tế và các cơ sở sản xuất công nghiệp. Trong khuôn khổ này, chúng tôi tương tác với các đồng nghiệp từ Đại học Y khoa Samara. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ tất cả các trường đại học và tổ chức triển khai công nghệ in sinh học trong các hoạt động nghiên cứu và thực hành lâm sàng của họ. Chúng tôi có năng lực khoa học vật liệu và kỹ thuật mạnh mẽ cho phép chúng tôi tạo ra thành công các hệ thống in sinh học tiên tiến", Fedor Senatov, Giám đốc Viện Kỹ thuật Y sinh NUST MISIS cho biết.
Vào năm 2023, các nhà nghiên cứu của NUST MISIS cùng với 3D Bioprinting Solutions đã phát triển một tổ hợp phần cứng và phần mềm để in sinh học tại chỗ — một hệ thống quét và in sinh học, cũng như phần mềm. Với sự hỗ trợ của 3D Bioprinting Solutions, một năm trước, ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới trên một người đã được thực hiện tại Bệnh viện lâm sàng quân sự chính mang tên Viện sĩ N. N. Burdenko bằng cách sử dụng máy in sinh học bao gồm một cánh tay rô bốt, một hệ thống in sinh học và thị giác máy tính. Robot đã thực hiện quét và in sinh học mà không cần sự can thiệp từ bên ngoài.
"Chúng tôi đã lên kế hoạch điều chỉnh cánh tay rô-bốt để tạo ra các cấu trúc sinh học và cấy ghép cá nhân hóa bằng cách sử dụng công nghệ in sinh học mô trực tiếp trên bệnh nhân khi điều trị bỏng rộng, loét và các chấn thương khác. Giờ đây, nhờ vào phụ kiện đã phát triển, điều này sẽ trở thành hiện thực", Larisa Volova, giám đốc Viện nghiên cứu công nghệ sinh học tại Đại học Y khoa Samara cho biết.
Công việc tạo ra mô-đun đã được thực hiện tại phòng thí nghiệm in sinh học của Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và Trung tâm NTI "Kỹ thuật sinh học trong y học" của Đại học Y khoa Samara cùng với các nhà khoa học từ NUST MISIS và các chuyên gia từ công ty 3D Bioprinting Solutions.
"Robot có thể được sử dụng như một thiết bị công nghệ cao để in sinh học các mô cấy ghép cá nhân phức tạp hoàn toàn tương ứng với hình học của một mô hình 3D nhất định. Điều này có thể thực hiện được cả trong điều kiện phòng thí nghiệm và trực tiếp trên bệnh nhân. Trong quá trình hoạt động, các chuyển động của cánh tay robot được đồng bộ hóa với việc cung cấp vật liệu sinh học, có tính đến chuyển động của cơ thể, ví dụ, trong khi thở. Phương pháp tiếp cận này mở ra những chân trời mới trong việc điều trị các vết bỏng phức tạp và rộng, các vết loét và các tổn thương mô khác", Nikolay Ryabov, người đứng đầu phòng thí nghiệm in sinh học tại Viện nghiên cứu công nghệ sinh học của Đại học Y khoa Samara, nhận xét.
Bài này nói về robot và máy in 3D sinh học của công ty Nga 3D Bioprinting Solutions được dùng trong phẫu thuật bệnh nhân trong y học. Ở đây họ đã in 3D sinh học bộ phận cần thay thế cho bệnh nhân tại chỗ (in situ) chứ không phải in từ trước trong ống nghiệm (in vitro). Tức là Nga đã in sinh học tại chỗ trực tiếp vào vết thương. Cái này không chỉ cho dân sự, mà dùng cho quân y, phẫu thuật thương binh rất có lợi, nếu như Nga có thể thành công trong việc tinh giản, gọn nhẹ để có thể mang ra chiến trường
Công ty Nga 3D Bioprinting Solutions, công ty này đã được nói đến từ vol 2 bên OF, với các máy in 3D sinh học của họ rất có uy tín quốc tế, có thể in các cấu trúc sinh học phức tạp bằng cách sử dụng các khối cầu mô và nhiều loại hydrogel với các kiểu khác nhau: hydrogel cảm ứng nhiệt, hydrogel đa thành phần, hydrogel cảm quang, nhạy cảm với Ph và cảm biến ion, etc.
Máy in của công ty này đã in được mô sụn của người và tuyến giáp của loài gặm nhấm (chuột). Máy in 3D sinh học của họ cũng đã in thành công trong vũ trụ, là máy in 3D sinh học đầu tiên của con người in thành công trong vũ trụ. Cụ thể là vào ngày 3 tháng 12 năm 2018, máy in sinh học Organ.Aut đã được đưa lên ISS trên tàu vũ trụ có người lái Soyuz MS-11. Lần đầu tiên trên quỹ đạo, nhà nghiên cứu du hành vũ trụ Oleg Kononenko đã in mô sụn của con người và tuyến giáp của loài gặm nhấm bằng máy in sinh học.
Sau đó công ty Nga này đã hợp tác với KFC Mỹ để in thử thịt gà, công ty Nga đã in thành công nhưng chi phí còn cao, phải tiếp tục cải tiến, và cũng đã hợp tác với 1 công ty Finless Foods của Mỹ, và máy in của công ty Nga cũng đã in thành công thực phẩm là một món cá trong vũ trụ rồi đem về cho mọi người thưởng thức. Cụ thể là Finless Foods đã gửi tế bào cơ cá lên Trạm vũ trụ quốc tế ISS với mục đích là in ra thực phẩm Fishcakes (bánh cá, cá thịt), và công ty 3D Bioprinting Solutions cung cấp máy in để in ra thức ăn
Công ty này sản xuất máy in 3D sinh học thuộc 2 dạng: máy in 3D sinh học thuộc dạng in situ (tại chỗ) - in situ 3D bioprinters, có khả năng in tế bào sống trực tiếp trên bệnh nhân và có rất nhiều ứng dụng trong ngành y học, và in vitro (trong ống nghiệm tiêu chuẩn) Có hai cách tiếp cận chính đối với công nghệ in sinh học da: in vitro (trong ống nghiệm tiêu chuẩn) và in situ (tại chỗ). Trong trường hợp in vitro, cấu trúc được in trong phòng thí nghiệm trên một bề mặt phẳng trong điều kiện vô trùng, sau đó được đặt trong tủ ấm để trưởng thành mô. Trong các trường hợp tại chỗ (in situ), quá trình chế tạo da sinh học có thể được thực hiện trực tiếp trên cơ thể bệnh nhân trong phòng phẫu thuật mà không cần thêm thiết bị.
Ca phẫu thuật đầu tiên sử dụng máy in sinh học NUST MISIS được thực hiện tại Bệnh viện Burdenko
Các bác sĩ Nga thực hiện ca phẫu thuật với công nghệ in sinh học đầu tiên trên một bệnh nhân
Ca phẫu thuật đầu tiên (có lẽ là đầu tiên trên thế giới) sử dụng máy in 3D sinh học, bao gồm cánh tay robot (đây là bộ điều khiển đa trục multi-axis manipulator), hệ thống in 3D sinh học và thị giác máy tính, được thực hiện tại Bệnh viện Lâm sàng Quân đội Chính mang tên Viện sĩ N. N. Burdenko. Thiết bị này được phát triển bởi các nhà khoa học từ NUST MISIS và công ty 3D Bioprinting Solutions.
Spoiler
Chi tiết
Quỹ đạo của việc phân phối polyme sinh học tại chỗ (in situ), tức là trực tiếp vào vết thương, đã được một chuyên gia của trường đại học lập trình tại chỗsau khi quét 3D vị trí vết thương. Các bác sĩ phẫu thuật lấy tế bào của bệnh nhân từ tủy xương và sau đó thêm chúng vào mực sinh học. Robot thực hiện quét 3D và in sinh học mà không cần sự can thiệp của con người. Theo các bác sĩ của trung tâm, thiết bị này mở ra những khả năng hoàn toàn mới trong việc điều trị các khuyết tật mô mềm phức tạp, diện rộng.
Các vấn đề chính có thể ảnh hưởng đến quá trình in sinh học là địa hình phức tạp của bề mặt vết thương, tăng chảy máu mô và sự hiện diện của các vật thể lạ, chẳng hạn như cấu trúc kim loại để cố định các mảnh xương. Dịch vụ báo chí của NUST MISIS cho biết, nhờ hệ thống quét và in vết thương 3D được phát triển, máy in sinh học dưới sự giám sát của bác sĩ phẫu thuật có thể đóng vết thương một cách chính xác và nhanh chóng bằng các thành phần polymer với tế bào của chính bệnh nhân.
“Sử dụng cánh tay robot, chúng tôi đã in một ma trận lên cánh tay của bệnh nhân bằng mực sinh học để thay thế khiếm khuyết mô mềm. Chế phẩm bao gồm hỗn hợp dung dịch collagen và tế bào vô trùng đậm đặc có độ tinh khiết cao. Kỹ thuật này được thực hiện lần đầu tiên; nó đặc biệt phù hợp với nhiều vết thương ở tứ chi, khi nguồn tài trợ có hạn. Đối với những vết thương rộng trong tương lai, chúng tôi dự định quét toàn bộ cơ thể và thay thế tất cả vết thương bằng phương pháp này. Điều này sẽ đẩy nhanh thời gian chữa lành của họ và giảm thời gian bệnh nhân nằm viện”, bác sĩ chấn thương chỉnh hình hạng 1, bác sĩ phẫu thuật Vladimir Besedin, người giám sát ca phẫu thuật tại Bệnh viện Lâm sàng Quân đội Nhà nước mang tên N N Burdenko, cho biết.
“In sinh học 3D tại chỗ (in situ) là một phương pháp không xâm lấn để khôi phục tính toàn vẹn của mô mềm bị tổn thương một cách an toàn. Khi thực hiện các hoạt động tái tạo, phương pháp này cho phép giảm diện tích khuyết tật, giúp giảm đáng kể khối lượng vết thương do phẫu thuật và nguy cơ phát triển các biến chứng sau phẫu thuật. Một loại collagen hydrogel nội địa mới được sử dụng làm mực sinh học kết hợp với tế bào tự thân của bệnh nhân, giúp kích thích tái tạo mô", Marina Shchedrina, nhà nghiên cứu cấp cao tại Bệnh viện lâm sàng quân đội chính mang tên Viện sĩ N N Burdenko, cho biết.
“Chúng tôi thấy các phương pháp in sinh học đang bắt đầu được đưa vào phòng khám ở các quốc gia khác nhau trên thế giới như thế nào; ở Nga, công ty chúng tôi đã phát triển các công nghệ tương tự trong mười năm. Tuy nhiên, in sinh học tại chỗ trực tiếp vào vết thương đã được thực hiện lần đầu tiên trên thế giới. Tất nhiên, chúng tôi rất vui vì Nga vẫn giữ được ưu tiên trong việc phát triển công nghệ in sinh học và công nghệ này đang chuyển từ phòng thí nghiệm sang môi trường lâm sàng và bắt đầu mang lại lợi ích cho bệnh nhân thực sự”, Yousef Khesuani, đối tác quản lý của Giải pháp in sinh học 3D, nhận xét.
“Chúng tôi đã thực hiện bước đầu tiên trong tương lai, trong đó các bác sĩ phẫu thuật sẽ không chỉ điều khiển các hệ thống robot mà robot sẽ là những người tham gia tự động hoàn toàn vào các hoạt động. Một tiền lệ quan trọng đã được tạo ra cho việc sử dụng máy in sinh học để đóng kín các khiếm khuyết mắc phải trên diện rộng một cách an toàn trực tiếp trên bệnh nhân mà không cần chuẩn bị sơ bộ mô hình 3D và không cần cấy ghép các mô tương đương được in sẵn”, Fedor Senatov, giám đốc Viện Kỹ thuật Y sinh tại NUST MISIS, nhận xét.
Đây cũng là nghiên cứu khoa học của công ty Nga 3D Bioprinting Solutions, công ty này đã được nói đến từ vol 2 bên OF, với các máy in 3D sinh học của họ rất có uy tín quốc tế, có thể in các cấu trúc sinh học phức tạp bằng cách sử dụng các khối cầu mô và nhiều loại hydrogel với các kiểu khác nhau: hydrogel cảm ứng nhiệt, hydrogel đa thành phần, hydrogel cảm quang, nhạy cảm với Ph và cảm biến ion, etc.
Nghiên cứu này nói về thành tựu mới của công ty này, một máy in 3D sinh học thuộc dạng "tại chỗ" - in situ 3D bioprinters, có khả năng in tế bào sống trực tiếp trên bệnh nhân. Rất nhiều ứng dụng trong ngành y học.
Có hai cách tiếp cận chính đối với công nghệ in sinh học da: in vitro (trong ống nghiệm tiêu chuẩn) và in situ (tại chỗ). Trong trường hợp in vitro, cấu trúc được in trong phòng thí nghiệm trên một bề mặt phẳng trong điều kiện vô trùng, sau đó được đặt trong tủ ấm để trưởng thành mô. Trong các trường hợp tại chỗ (in situ), quá trình chế tạo da sinh học có thể được thực hiện trực tiếp trên cơ thể bệnh nhân trong phòng phẫu thuật mà không cần thêm thiết bị.
Đây là các tin đã đưa về công ty này trước đây trong các vol trước
Máy in 3D sinh học của công ty này đã in được mô sụn của người tuyến giáp của loài gặm nhấm (chuột). Máy in 3D sinh học của họ cũng đã in thành công trong vũ trụ, là máy in 3D sinh học đầu tiên của con người in thành công trong vũ trụ. Cụ thể là vào ngày 3 tháng 12 năm 2018, máy in sinh học Organ.Aut đã được đưa lên ISS trên tàu vũ trụ có người lái Soyuz MS-11. Lần đầu tiên trên quỹ đạo, nhà nghiên cứu du hành vũ trụ Oleg Kononenko đã in mô sụn của con người và tuyến giáp của loài gặm nhấm bằng máy in sinh học.
Sau đó công ty Nga này đã hợp tác với KFC Mỹ để in thử thịt gà, công ty Nga đã in thành công nhưng chi phí còn cao, phải tiếp tục cải tiến, và cũng đã hợp tác với 1 công ty Finless Foods của Mỹ, và máy in của công ty này cũng đã in thành công thực phẩm là một món cá trong vũ trụ rồi đem về cho mọi người thưởng thức. Cụ thể là Finless Foods đã gửi tế bào cơ cá lên Trạm vũ trụ quốc tế ISS với mục đích là in ra thực phẩm Fishcakes (bánh cá, cá thịt), và công ty 3D Bioprinting Solutions cung cấp máy in để in ra thức ăn
Thiết bị độc đáo được tạo ra tại Đại học MISIS. Máy in sinh học dưới dạng cánh tay robot sẽ có thể in tế bào sống trực tiếp lên bệnh nhân trong phòng phẫu thuật.
Một máy in sinh học được các nhà khoa học từ Đại học Công nghệ Nghiên cứu Quốc gia "MISiS" dựa trên robot đa trục, có khả năng in tế bào sống trực tiếp trên bệnh nhân, đã được thử nghiệm trên động vật trong phòng thí nghiệm nghiên cứu tiền lâm sàng của Viện Nghiên cứu Ung thư Moscow mang tên P. A. Herzen và sẵn sàng cho các giai đoạn nghiên cứu tiếp theo.
Spoiler
Chi tiết
Công nghệ in sinh học tại chỗ có tiềm năng trở thành một phương pháp trị liệu tiên tiến để điều trị bỏng, loét và tổn thương mô mềm diện rộng.
Để phục vụ cho công nghệ in sinh học tại chỗ, các chuyên gia từ NUST MISIS và công ty 3D Bioprinting Solutions đã phát triển tổ hợp phần mềm và phần cứng đặc biệt. Đầu tiên, tổ hợp phần cứng và phần mềm của máy in sinh học sẽ quét khiếm khuyết và tạo ra mô hình ba chiều của nó, sau đó lấp đầy khu vực đó bằng hydrogel bằng các tế bào sống.
Phần mềm đặc biệt đồng bộ hóa chuyển động của cánh tay robot và việc cung cấp vật liệu được tạo ra bởi Alexander Levin, kỹ sư tại Trung tâm Khoa học và Giáo dục về Kỹ thuật Y sinh của NUST MISIS. Chuyển động của cánh tay robot và việc cung cấp nguyên liệu diễn ra dọc theo quỹ đạo do chương trình tạo ra. Nó không chỉ tính đến các đường cong của cơ thể mà còn tính đến cả nhịp thở của bệnh nhân. Đúng vậy, các quỹ đạo do chương trình tạo ra không chỉ tính đến độ cong của bề mặt mà còn có thể thay đổi theo thời gian thực để bù đắp cho nhịp thở của bệnh nhân. Với mục đích này, một hệ thống phản hồi với cảm biến laser được tích hợpvào thiết bị được thiết kế để tương tác giữa robot với môi trường. Giao diện người dùng với khả năng hiển thị quỹ đạo 3D được viết bằng Python sử dụng thư viện mã nguồn mở Pyqt5 và OpenGL.
“Mã này được cung cấp công khai, bất kỳ ai cũng có thể cải thiện nó. Chúng tôi hành động chủ yếu vì lợi ích của khoa học và bệnh nhân. Cấu trúc của chương trình được xây dựng theo hướng giảm thiểu yếu tố con người nên không chỉ chuyên gia có chuyên môn cao mà cả người vận hành có kỹ năng cơ bản cũng có thể xử lý được", Alexander Levin cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng với quy mô thích hợp và sản xuất hàng loạt được thiết lập, chi phí sản xuất máy in sinh học tại chỗ sẽ giảm, điều này sẽ khiến nó trở thành một thiết bị có giá cả phải chăng và có ý nghĩa lâm sàng”.
Ngày nay, có hai cách tiếp cận chính đối với công nghệ in sinh học da: in vitro và in situ. Trong trường hợp đầu tiên, cấu trúc được in trong phòng thí nghiệm trên một bề mặt phẳng trong điều kiện vô trùng, sau đó được đặt trong tủ ấm để trưởng thành mô. Trong các trường hợp tại chỗ (in situ), quá trình chế tạo da sinh học có thể được thực hiện trực tiếp trên cơ thể bệnh nhân trong phòng phẫu thuật mà không cần thêm thiết bị.
“Đặc điểm chính so với in sinh học 3D trong ống nghiệm tiêu chuẩn (in vitro) là công nghệ in sinh học tại chỗ (in situ) có thể hữu ích trong việc điều trị các khuyết tật trên da trên các bề mặt phức tạp. Ưu điểm chính là việc in sinh học có thể được thực hiện trực tiếp trong phòng phẫu thuật, nơi không có nhiều không gian và việc in sinh học không cần thêm thiết bị phức tạp và đắt tiền để nuôi cấy các sản phẩm tế bào vì cơ thể tự thực hiện chức năng này”, kỹ sư hạng 1 tại Trung tâm Nghiên cứu và Giáo dục Kỹ thuật Y sinh của NUST "MISiS", Vladislav Lvov, giải thích.
Bạn có thể theo dõi quỹ đạo bằng giao diện người dùng hiển thị nó ở dạng 3D. Bất kỳ ai cũng có thể cải thiện mã chương trình - các nhà phát triển đã công khai nó. Thiết bị mới này đã được thử nghiệm trên động vật. Phân tích mô học cho thấy mực sinh học cải thiện đáng kể quá trình chữa lành vết thương.
Một phân tích mô học được thực hiện bởi các chuyên gia từ Viện nghiên cứu khoa học về ung thư Moscow mang tên P. A. Herzen bốn tuần sau khi phẫu thuật trên động vật cho thấy rằng mực sinh học được sử dụng dựa trên collagen hydrogel, lysate tiểu cầu và nguyên bào sợi ở da đã cải thiện đáng kể quá trình chữa lành vết thương.
Sau khi thử nghiệm lâm sàng, máy in sinh học sẽ có thể điều trị vết bỏng, vết loét và tổn thương mô mềm trên diện rộng. Cấu trúc của chương trình được xây dựng theo cách mà bạn không cần có kỹ năng chuyên môn để làm việc với nó.
Có hàng chục công ty trên khắp thế giới sản xuất máy in sinh học 3D thương mại và thậm chí đang có những nỗ lực để phát triển máy in sinh học tại chỗ trong môi trường học thuật, nhưng vẫn chưa có máy in sinh học tại chỗ nào được bán trên thị trường. Theo hiểu biết tốt nhất của các nhà phát triển, đây là mô tả đầu tiên về máy in sinh học 3D dựa trên cánh tay robot có sẵn trên thị trường phù hợp để sử dụng trong phòng phẫu thuật tại chỗ.
Tiếp đoạn trích trên. Chiếc máy in 3D Sinh học được sử dụng trong ca phẫu thuật trong đoạn trích trên đã bắt đầu được đem bán.
Máy in sinh học phục hồi mô và cơ quan do NUST MISIS phát triển được bán ra Ngày 3 tháng 2 năm 2025
Thiết bị in sinh học phục hồi các cơ quan bị tổn thương chỉ trong năm phút Các nhà nghiên cứu từ NUST MISIS và các đối tác thương mại của họ đã công bố ra mắt công nghệ in sinh học 3D cho phép quét các mô và cơ quan bị tổn thương và phục hồi chúng "ngay tại chỗ".
Thiết bị quét khuyết tật, tạo bản đồ ba chiều của khuyết tật đó và tạo ra bản in sinh học theo một quỹ đạo nhất định. Chỉ mất năm phút. Thiết bị thích ứng với hơi thở của bệnh nhân và tương thích với nhiều loại hydrogel khác nhau, và chức năng của nó cũng có thể được sử dụng như một máy in 3D cổ điển.
Các hệ thống đang được tạo ra cho phép che phủ các vùng da và cơ quan bị tổn thương bằng các thành phần polyme có chứa tế bào và phân tử sinh học của chính bệnh nhân. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng việc sử dụng các kỹ thuật in sinh học giúp đẩy nhanh đáng kể quá trình chữa lành mô và giảm nguy cơ biến chứng sau phẫu thuật.
Một năm trước, công nghệ này đã được sử dụng thành công trong ca phẫu thuật đầu tiên trên thế giới, khi các chuyên gia từ Bệnh viện lâm sàng quân sự chính Burdenko phục hồi cấu trúc của một cơ quan bằng cách sử dụng cánh tay rô-bốt, hệ thống thị giác máy tính và in sinh học dựa trên các tế bào tủy xương của bệnh nhân.
Thiết bị này đã được đưa ra thị trường thương mại. Các nhà nghiên cứu tiếp tục cải tiến hệ thống in sinh học 3D cùng với các trường Đại học Y khoa Sechenov và Samara.
Hệ thống phát triển rô bốt bồi đắp của Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia "MISIS" được cung cấp bởi dịch vụ quốc gia về tìm kiếm và lựa chọn thiết bị khoa học và vật tư tiêu hao "Nasha Lab". Khoảng một năm trước, thiết bị như vậy đã thực hiện in sinh học 3D trực tiếp trên đầu bệnh nhân lần đầu tiên.
Phức hợp này được thiết kế để phục hồi các mô và cơ quan trực tiếp trong vết thương. Thiết bị quét khuyết tật và tạo bản đồ ba chiều của khuyết tật đó. In sinh học được thực hiện theo một quỹ đạo nhất định, trung bình trong năm phút, trong khi thiết bị điều chỉnh theo nhịp thở của bệnh nhân. Các loại hydrogel khác nhau tương thích với hệ thống. Ngoài nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật mô tại chỗ, máy in sinh học còn phù hợp với các ngành công nghiệp khác và có thể hoạt động như thiết bị quen thuộc hơn để in 3D bằng polyme, dịch vụ báo chí của trường đại học đưa tin.
"Đại học MISiS là đơn vị đi đầu trong các phương pháp tiếp cận kỹ thuật và công nghệ trong lĩnh vực in sinh học 3D và chế tạo sinh học. Các trường đại học khác tìm đến chúng tôi để tìm giải pháp kỹ thuật, vì việc phát triển thành công các phương pháp tiếp cận mới đòi hỏi sự tương tác chặt chẽ và phối hợp nỗ lực giữa nhiều tổ chức và công ty khác nhau. Đối với Đại học Y khoa Samara, chúng tôi đã phát triển một tổ hợp phần mềm và phần cứng để quét và in sinh học cho hệ thống robot của họ. Đối với Đại học Sechenov, chúng tôi hiện đang tạo ra một máy in sinh học y tế có thể hoạt động trong điều kiện lâm sàng với mực sinh học mà các đồng nghiệp của chúng tôi đang nghiên cứu. Chúng tôi luôn sẵn sàng hợp tác", Fyodor Senatov, Giám đốc Viện Kỹ thuật Y sinh tại NUST MISiS, nhận xét.
Tổ hợp này được tạo ra trong khuôn khổ dự án quốc gia "Công nghệ tiết kiệm sức khỏe mới" cùng với Giải pháp in sinh học 3D. Hệ thống robot đa trục được cung cấp bởi Robopro. Các sinh viên thạc sĩ từ Trường Kỹ thuật Khoa học Vật liệu, Công nghệ Phụ gia và Công nghệ Đầu cuối của NUST MISIS đã tham gia vào quá trình phát triển. Thiết bị đang được chế tạo tại cơ sở sản xuất công nghiệp thiết bị y tế thí điểm của trường Đại học theo tiêu chuẩn GOST ISO 13485-2017.
Lần trước vừa có bài nói về các quỹ, thiết chế tài chính riêng của Nga, trong đó có VEB.RF đầu tư cho sản xuất với lãi suất thấp
Khu tự trị Chukotka của Nga, diện tích gấp đôi Nhật Bản và dân số bằng một xã của Việt Nam với khoảng 50,000 dân. Ngân hàng phát triển nhà nước VEB của Nga vừa cam kết hơn 1,100 tỷ Rúp (13,4 tỷ USD) để phát triển mỏ đồng-vàng Baimskaya ở vùng Chukotka, đánh dấu một trong những khoản đầu tư khai thác Bắc Cực lớn nhất trong lịch sử hiện đại. Dự án được phát hiện vào năm 1972, nắm giữ 9,5 triệu tấn đồng và 16 triệu ounce vàng, định vị để thúc đẩy sản lượng đồng của Nga lên 25% và sản lượng vàng lên 4% sau khi hoàn thành. Để thực hiện dự án này Nga sẽ hoàn thành một nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên để cung cấp cho mỏ Baimskaya. Trong suốt vòng đời của dự án, dự kiến chính phủ sẽ thu được hơn 3000 tỷ Rúp tiền thuế, tăng gấp đôi thu nhập cho ngân sách Chukotka và tạo ra 6000 việc làm.
@a98@hatam Động cơ tuabin khí AL31-ST, phiên bản dân sự công nghiệp của động cơ AL-31 trên máy bay chiến đấu Su-27 và Su-30. Nó được nói khá nhiều và từ lâu ở những vol trước hồi còn bên OF. Tính đến tháng 3/2021, thì động cơ này đã chạy được 2 triệu giờ
Tài nguyên - hơn 125 nghìn giờ: UEC nêu tên những ưu điểm của động cơ tua bin khí AL31-ST 20 tháng 4 năm 2025
AL-31ST có thể bơm tới 36 triệu mét khối khí mỗi ngày Một lĩnh vực sản xuất quan trọng tại UEC-UMPO (một phần của United Engine Corporation) là động cơ tua bin khí trên cạn cung cấp năng lượng cho các cơ sở bơm khí tự nhiên, do đó có thể vận hành các doanh nghiệp công nghiệp và sưởi ấm các tòa nhà dân cư.
AL-31ST
Một trong những dòng nổi tiếng nhất là AL-31ST, chiếc đầu tiên được lắp đặt tại trạm nén Karpinskaya ở vùng Sverdlovsk vào năm 1994.
Động cơ AL-31ST có tuổi thọ được chỉ định là 125.000 giờ — hơn 14 năm hoạt động liên tục. Một ổ đĩa AL-31ST có thể bơm tới 36 triệu mét khối khí mỗi ngày và cung cấp nhiệt cho tối đa 2,5 nghìn ngôi nhà mỗi năm.
Hiện tại, 119 động cơ AL-31ST đang hoạt động thành công tại nhiều cơ sở trong tổ hợp nhiên liệu và năng lượng của Nga. Tổng thời gian hoạt động của chúng đã vượt quá 2,6 triệu giờ. — ODK
AL-31ST
Các ổ đĩa AL-31ST có lực kéo cao, độ rung và tiếng ồn thấp, và có khả năng chống chịu được các điều kiện vận hành khắc nghiệt. Chúng hoạt động, trong số những thứ khác, ở Vùng Amur, Bán đảo Yamal và Yakutia.
Các bác bảo con thuyền không người lái dưới nước này dùng để làm gì nào?
AUV "Argus": hệ thống giám sát phổ quát - phương tiện không người lái hàng hải mới được tạo ra tại Cục thiết kế trung tâm Rubin và KMZ
Công ty cổ phần Phòng thiết kế trung tâm Rubin đã trình bày sự phát triển mới của mình: phương tiện tự hành dưới nước không có người ở (AUV) Argus để theo dõi đáy.
Spoiler
Chi tiết
"Argus" được thiết kế cho nhiều nhiệm vụ khác nhau khi tìm kiếm và phát triển lĩnh vực dưới nước. Nó lặn xuống đáy biển tiến hành thăm dò khoáng sản dưới nước, thu thập thông tin về cấu trúc đáy và trạng thái môi trường nước. Argus sẽ nhanh chóng và chính xác tìm ra địa điểm thích hợp để đặt đường ống. Sau khi đường ống được đặt, Argus sẽ theo dõi tình trạng kỹ thuật của nó: nó sẽ phát hiện rò rỉ dầu hoặc khí, xác định vị trí hư hỏng lớp cách nhiệt, vị trí rửa trôi đất dưới đường ống hoặc độ dịch chuyển của đường ống. "Argus" bảo vệ cơ sở hạ tầng dưới nước: nó sẽ tìm thấy vật thể lạ gần đường ống, nhận biết nó là nguồn nguy hiểm và truyền thông tin về điều này đến tàu hỗ trợ.
"Argus" cũng có thể được sử dụng trong các hoạt động cứu hộ; thiết bị sẽ tìm kiếm độc lập các vật thể, bao gồm cả bùn và được phủ một lớp đất.
Robot nặng 3,2 tấn, có chiều dài 5,6 mét và đường kính thân 1 mét. Nguồn điện là pin lithium-ion. Các phần có thể tháo rời cung cấp khả năng đa nhiệm của thiết bị. Ở vị trí dưới nước, Argus duy trì liên lạc được mã hóa với tàu mặt nước hỗ trợ, các AUV khác tham gia hoạt động dưới nước và các nút liên lạc dưới đáy. Ở vị trí trên mặt nước, nó có thể sử dụng thiết bị liên lạc vô tuyến VHF, liên lạc vệ tinh và hệ thống Wi-Fi.
Độ sâu lặn của Argus lên tới 6 km và hoạt động tới một ngày mà không cần sạc lại. Nó cũng có thể được thực hiện theo các sửa đổi với độ sâu lặn là 1 km và 3 km, tùy thuộc vào nhu cầu của khách hàng. Di chuyển với tốc độ tuyến đường lên tới ba hải lý/giờ, Argus hoạt động tự chủ trong tối đa 24 giờ. Nếu cần thiết, nó sẽ phát triển tốc độ lặn hoàn toàn lên tới 8 hải lý/giờ. Một thiết bị phóng được thiết kế đặc biệt sẽ giúp đưa Argus lên tàu và gửi nó đi làm nhiệm vụ trong điều kiện biển có tới bốn điểm. Thiết bị này có thể vận chuyển nhiều cảm biến khác nhau, bao gồm cả cảm biến địa chấn cũng như máy lấy mẫu đến một khu vực nhất định.
Phương tiện không người lái hàng hải của Nga đã sẵn sàng để thử nghiệm
Là một phần của việc thực hiện đơn hàng quốc phòng nhà nước, Nhà máy chế tạo máy Kingisepp (Vùng Leningrad) đã hoàn thành việc phát triển tàu không người lái không người lái đầu tiên cho Bộ Quốc phòng Nga. Thông điệp về điều này đến từ giám đốc điều hành của tổ chức, Mikhail Danilenko, người cũng chia sẻ thông tin rằng con tàu sẽ đi thử nghiệm trong vùng hoạt động đặc biệt.
“Chiếc tàu đầu tiên hoạt động không có thủy thủ đoàn, dành cho Bộ Quốc phòng, đã được chế tạo thành công và đang được đưa đi thử nghiệm tới khu vực hoạt động đặc biệt”, ông Danilenko nói với RIA Novosti. Ông cũng làm rõ rằng tên hoạt động hiện tại của con tàu cải tiến này là “BBKN “Bồ công anh”, tên viết tắt của từ này là viết tắt của “Thuyền vận chuyển không người lái tốc độ cao”.
Người đứng đầu KMZ xác nhận đến cuối năm nay họ có kế hoạch đóng thêm 10 chiếc thuyền tương tự và cũng sẽ được thử nghiệm.
AUV có khả năng hoạt động như một phần của một nhóm các phương tiện tương tự phối hợp hành động. Tổng cộng, một nhóm có thể bao gồm tối đa năm phương tiện, điều này có thể giảm đáng kể thời gian và chi phí của một nhiệm vụ, chẳng hạn như hoạt động tìm kiếm hoặc lập bản đồ đáy của một khu vực rộng lớn.
Rubin có kế hoạch tạo ra một tổ hợp robot dưới nước trong đó Argus AUV sẽ được sử dụng cùng với thiết bị neo đậu ở đáy. Thiết bị sẽ cung cấp cho thiết bị khả năng liên lạc với trung tâm điều khiển đặt trên bờ hoặc trên giàn sản xuất, cũng như năng lượng để sạc lại pin. Trong một khu phức hợp như vậy, Argus sẽ hoạt động như một phương tiện dưới nước “cư dân”, có khả năng ở dưới nước trong sáu tháng, và thậm chí hơn thế nữa.
Có những lựa chọn khả thi khác để sử dụng Argus AUV, trong đó tải trọng sẽ được sử dụng theo mong muốn của khách hàng.
Lặn tự động 3 km: robot giao hàng dưới nước mới "Argus-D" được phát triển tại Nga
Ngày 14 tháng 8 năm 2024 Thiết bị này được thiết kế để vận chuyển nhiều loại tải trọng khác nhau. Văn phòng thiết kế của Cục thiết kế kỹ thuật hàng hải trung ương Rubin đã trình làng phiên bản mới của phương tiện không người lái dưới nước (AUV) tự động Argus — Argus-D — tại diễn đàn kỹ thuật quân sự Army-2024.
Spoiler
Chi tiết
Ảnh của TsKB MT "Rubin"
Thiết bị này được thiết kế để vận chuyển các tải trọng: cảm biến để thu thập các thông số môi trường, trạm địa chấn đáy biển, v.v.
Thiết bị này có thể đặt thiết bị khoa học trên đất dưới nước, thiết bị này sẽ thu thập thông tin về đặc điểm âm thanh của đại dương. Đặc biệt, thiết bị sẽ ghi lại hoạt động sinh học và xác định sự đóng góp của vận tải biển vào nền âm thanh của các khu vực cụ thể trên đại dương.
Ảnh của TsKB MT "Rubin"
Tốc độ tối đa của Argus-D lên tới 6 hải lý (3 m/giây). Độ sâu lặn là 1 km, nhưng có thể tăng lên 3 km. Chiều dài của thiết bị là 8,9 m, đường kính là 1 m, trọng lượng của thiết bị trong không khí là khoảng 5,5 tấn. Hoạt động gần đáy được cung cấp bởi sonar hướng về phía trước, nhật ký Doppler và máy đo độ cao. Thiết bị được thiết kế để vận chuyển trong một container tiêu chuẩn 40 feet. — Rubin Central Design Bureau of Marine Engineering
Rubin Central Design Bureau for Marine Engineering lưu ý rằng quá trình phát triển dựa trên các công nghệ cho phép phương tiện biển sâu Vityaz-D thực hiện nhiệm vụ hoàn toàn tự động đầu tiên trên thế giới tại Rãnh Mariana.
(www1.ru)
Nga sẽ cắm cọc các mỏ dưới nước ở độ sâu lên tới 6.000 mét: Dự án hệ thống điều khiển học dưới nước mới được trình bày 19 tháng 12 năm 2024
Robot sẽ đưa các thiết bị cần thiết xuống độ sâu và đảm bảo các đường ống được thông suốt Cục Thiết kế Kỹ thuật Hàng hải Trung ương của Xưởng đóng tàu Rubin đã trình bày một hệ thống điều khiển học dưới nước mới. Đây là sự kết hợp giữa trạm ngầm không người lái Octavius và một số robot dưới nước loại Argus-I hoặc Argus-D.
Hình ảnh của JSC "USC"
"Argus-I" được sử dụng để phát triển các mỏ dưới nước và bảo vệ cơ sở hạ tầng. Robot nặng 3,2 tấn thực hiện quét laser, chụp ảnh và quay video bề mặt đường ống, ghi lại và xác định các rò rỉ có thể xảy ra ở độ sâu lên tới 6.000 mét. Nó có kích thước nhỏ: dài 5,9 mét và đường kính 1 mét. Robot có thể ở dưới nước tới 24 giờ và đạt tốc độ lên tới 8 hải lý.
Hình ảnh của JSC "USC"
"Argus-D" được thiết kế để đưa xuống độ sâu và lắp đặt các thiết bị dưới đáy biển, chẳng hạn như các trạm địa chấn theo dõi môi trường hoặc thăm dò địa chấn dầu khí. Lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 2024 tại diễn đàn kỹ thuật quân sự "Army-2024". Robot này nặng 5,5 tấn và có thể lặn xuống độ sâu nông hơn một chút so với "Argus-I": chỉ 3.000 mét. Kích thước của nó lớn hơn một chút: dài 8,9 mét và đường kính 1 mét. "Argus-D" có thể ở dưới nước tới 20 giờ, đạt tốc độ lên tới 6 hải lý.
Gia đình Argus được phục vụ bởi trạm dưới nước không người lái Octavius, có kích thước 9,5 x 9,1 x 3,7 mét. Trạm này nằm ở độ sâu lên tới 1.000 mét và nặng 200 tấn.
Hình ảnh của JSC "USC"
Trạm này sẽ nạp lại pin cho robot khi pin đạt 15 phần trăm. Khi được kết nối với Octavius, nó sẽ thu thập thông tin kỹ thuật từ các rô-bốt về trạng thái của các thiết bị và dữ liệu phần mềm của chúng, và đưa ra lệnh để đưa chúng vào một nhiệm vụ mới.
PAO Gazprom đã cấp bằng sáng chế cho một chương trình máy tính mới có tên là Ocean Bottom Station, chương trình này sẽ giám sát sự sụt lún của đáy biển và sự biến dạng của các cấu trúc kỹ thuật ngoài khơi. Chương trình này cần thiết để đảm bảo an toàn cho công việc tại các mỏ ngoài khơi nơi khai thác hydrocarbon.
Thông báo về việc đăng ký bằng sáng chế đã được công bố trên hệ thống SPARK vào ngày 26 tháng 12 năm 2024.
Ocean Bottom Station cho phép giao tiếp bằng âm thanh với các thiết bị được lắp đặt ở đáy. Người vận hành chương trình, được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Python 3, sẽ có thể điều chỉnh khoảng thời gian đo, tần suất và thời lượng thu thập dữ liệu, tóm tắt bằng sáng chế cho biết.
Tất cả dữ liệu thu thập được đều được lưu ở định dạng văn bản trên máy tính, cho phép bạn giám sát những thay đổi xảy ra trên đáy biển. Nếu đáy bắt đầu sụt lún hoặc có sự biến đổi trong cấu trúc giàn khoan, bạn có thể khẩn trương thực hiện các biện pháp để ngăn ngừa tai nạn.
Gazprom sử dụng các tổ hợp dưới nước để khai thác khoáng sản trong các dự án Sakhalin 2 và Sakhalin 3 ở Biển Okhotsk. Các tổ hợp này bao gồm một số giếng có thiết bị cho phép khai thác khí đốt trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt và dưới băng.
Ngoài ra, Gazprom Neft (trong đó Gazprom kiểm soát 95% cổ phần) tiếp tục triển khai dự án Prirazlomnoye, mỏ dầu đầu tiên của Nga trên thềm Bắc Cực nơi dầu đang được khai thác. Trữ lượng của mỏ này vượt quá 70 triệu tấn. Để phát triển, giàn khoan chống băng ngoài khơi Prirazlomnaya đã được tạo ra, cung cấp tất cả các hoạt động công nghệ: từ khoan đến nạp dầu lên tàu chở dầu. Độ sâu của biển trong khu vực của giàn khoan chỉ là 20 mét, cho phép đặt trực tiếp trên đáy biển, bảo vệ các giếng khỏi các yếu tố bên ngoài.
TÀI LIỆU THAM KHẢO CỦA MASHNEWS
Kể từ năm 2022, xưởng đóng tàu Sevmash đã đóng tàu ngầm mini Project 03660 Yason cho Gazprom. Tàu được thiết kế để thực hiện công việc dưới nước ở độ sâu lên tới 2.250 m. Phi hành đoàn của tàu ngầm bao gồm hai người - một phi công và một chuyên gia kỹ thuật. Các cuộc thử nghiệm trên biển của tàu Yason sẽ diễn ra vào năm 2025, Vasily Ustinov, Chủ tịch Trung tâm nghiên cứu quốc gia Viện Kurchatov cho biết. Viện Kurchatov là đơn vị phát triển chính của dự án.
Các nhà khoa học Nga đã phát triển một hệ thống an toàn tự động cho lò phản ứng hạt nhân, kiểm tra lớp vỏ của các thanh nhiên liệu (TVEL) cho lò phản ứng hạt nhân. Viện Thiết kế và Công nghệ chế tạo thiết bị khoa học thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga báo cáo rằng hệ thống mới đã vượt qua các cuộc thử nghiệm thành công. Hệ thống được thiết kế để phát hiện các khuyết tật trong lớp vỏ zirconium, một thành phần chính của nhiên liệu hạt nhân.
Sự phát triển này sử dụng bốn hệ thống quang điện tử để kiểm soát hình dạng và tình trạng bề mặt của thanh nhiên liệu. Nếu phát hiện ra khuyết tật, thanh nhiên liệu sẽ được đưa đến một băng tải bổ sung, tại đó lắp đặt kính hiển vi để đo độ sâu của hư hỏng với độ chính xác là một micron. Hệ thống này sử dụng các thuật toán dựa trên mạng nơ-ron nhân tạo. Một cơ sở dữ liệu hình ảnh lớn đã được tạo ra để đào tạo mạng nơ-ron, bao gồm nhiều loại khuyết tật khác nhau.
Các cuộc thử nghiệm đã được tiến hành tại Nhà máy cơ khí Chepetsk ở Udmurtia, nơi hệ thống đã chứng minh được hiệu quả của nó. Viện khẳng định công nghệ này đã sẵn sàng để triển khai trên dây chuyền sản xuất của nhà máy. Các nhà khoa học tin tưởng rằng giải pháp này sẽ cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm cho ngành công nghiệp hạt nhân.
