Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) напечатали на 3D-принтере трёхмерные модели лабораторных животных (крыс и мышей), призванных заменить реальных животных при проведении доклинических испытаний в области лучевой терапии онкологических заболеваний. С их помощью авторы рассчитывают решить этическую проблему использования крыс и мышей при проведении исследований. Кроме того, введение трёхмерных моделей позволит сократить расходы на покупку, содержание и утилизацию животных.
Учёные прозвали модели «фантомами». Они содержат кожу, головной и спиной мозг, мышечные, костные и лёгочные ткани. Модели для печати создавали на основе томографических данных лабораторных животных, благодаря чему удалось определить точную анатомическую крыс и мышей. Именно эти животные чаще остальных используются в доклинических испытаниях. Для печати мягких тканей исследователи использовали пластик ПЛА, для костных тканей — ПЛА с примесью меди.
Разные типы мягких тканей, например, мышцы и жир, при изготовлении требовали тонких настроек печати, но в итоге нам удалось максимально приблизить нашу модель к реальным характеристикам животного. А используемый пластик позволил имитировать свойства взаимодействия с ионизирующим излучением, как если бы это взаимодействие было с реальными тканями. Модель должна быть максимально приближена к реальной анатомии животного, принимая во внимание расположение и размеры внутренних органов и систем
сообщил руководитель научной группы, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Стучебров.
По словам томских учёных, срок годности фантомов ограничен только механическими повреждениями. Таким образом, одну и ту же модель можно использовать многократно. Кроме того, в фантоме можно установить плёночные дозиметры, ионизационные камеры, термолюминесцентные дозиметры и любое другое дозиметрическое оборудование, что позволяет существенно расширить возможности применения моделей. В скором времени в НИИ онкологии Томского НИМЦ пройдут дозиметрические испытания фантомов.
