The object of research, development or design (in Russian) : Биочернила, созданные на основе гидрогеля из желатина, предназначенные для 3D-печати костных тканей. - In-vitro трехмерное воссоздание кости с натурально синтезированным ВКМ, содержащим костные клетки и структурированные минерализованные коллагеновые волокна.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Био-сияқты қорап желатин гидрогелинің негізінде жасалған, 3D-баспа көсті ткандары үшін жарамды. - In-vitro үшөлшемді сұйық моделі табиғи түрде синтезделген ВКМ арқылы, оның ішінде құйық клеткалары және структураланған минералдандырылған коллаген тілдері бар.

Aim of work (in Russian) : В контексте данного проекта нашей целью является разработка трехмерной органотипической модели человека, которая воспроизводит физиологические особенности костной ткани, с применением методов 3D-биопечати. Мы будем использовать 3D-биопринтер для формирования полимерного основания, интегрируя первичные человеческие клетки прямо в биочернила.

Aim of work (in Kazakh) : Осы жоба дайында біз адамның үшөлшемді органотиптік моделін жасауға тырысып жатамыз, сұйықтың физиологиясына сәйкес, 3D-биопечать технологиясын пайдалану арқылы зерттеу үшін. 3D-биопринтер биочернилдарына тікелей адамның бірінші клеткаларын енгізу арқылы полимердік жағдай құру үшін пайдаланылады.

Методы исследования (на русском) : A rheometer was used to examine the hydrogel inks' properties, focusing on the temperature-based dependency of moduli and the relationship between shear rate and viscosity. Rat mesenchymal stem cells were cultured, expanded in a designated medium, and later differentiated into osteoblasts using an osteogenic medium. The 3D printing of these cells was conducted using a BioX 3D printer, adding them to hydrogel ink solutions. The printed scaffolds underwent crosslinking and were then incubated in an osteogenic medium. It's critical to ensure proper crosslinking for the stability of the structure. The printing accuracy was determined by comparing the CAD-designed model dimensions to the actual printed dimensions. Furthermore, the printed scaffolds were characterized for their surface morphology using Scanning Electron microscopy, and their swelling and degradation capabilities were assessed with specific equations.

Методы исследования (на казахском) : Гидрогельдік сияқтылықтың қасиеттерін тексеру үшін реометр пайдаланылды, осында температуралық тәуелділікке тәуелді модулдер мен кескіштік және вискоздылық арасындағы байланысты қарастыру ға жүгінді. Жылдам жаталған ретте жергілікті түйін сүйек клеткілері дайындалды және келесіде ауыр ағза түйініне айналдырылды. Бұл клеткілердің 3D баспасы BioX 3D принтермен орындалды, оларды гидрогель сияқтылық шешіміне қосу арқылы. Басылған скелеттер белгіленген процесте бәріктірілді және содан кейін ауыр ағза түйінінде инкубацияланды. Тұңғыш құрылымды сақтау үшін дұрыс бәріктіру керек. Баспаның дәлдігі CAD-жоспарланған үлгілікке тәуелді модельдер мен нақты басылған үлгіліктерді салыстырғанда анықталды. Түменде, басылған скелеттердің жүз морфологиясы Скандау Электрон микроскопиясы арқылы және олардың исіну және деградация кабилеттері анықталған белгіленген теңдеулермен сипаттауда.

Obtained results and novelty (in Russian) : Для улучшения жизнеспособности клеток в 3D-печатных каркасах с минимальной концентрацией фотоинициатора мы использовали двойное связывание в гидрогелях на основе желатина. Оценили реологические свойства чернил с альгинатом, желатином и метакрилатом желатина и создали клеточные конструкции. Изучена морфология, физические и механические характеристики каркасов, а также активность ратиных стволовых клеток на 6 недель. Активность клеток зависит от жесткости каркаса, регулируемой метакрилатом желатина. Использовали 0,5% фотоинициатора LAP, обеспечивая стабильность за счет связывания с Ca2+. Чернила I (1% Alg/4% Gel/5% GelMA) показали высокую точность печати и равномерное распределение клеток для развития костной ткани in vitro. Чернила III (1% Alg/2% Gel/10% GelMA) показали меньшую активность клеток из-за высокой жесткости и малого диаметра пор. Метод предлагает эффективное создание 3D-печатных гидрогельных каркасов для инженерии костной ткани.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 3D-басып шығару каркастарда аз дегенде фотоинициатордың концентрациясын азайту үшін біз желатин негізіндегі гидрогельдерде екі етістік байланысты пайдаландық. Альгинат, желатин және желатин метакрилаттан тұратын қара тұсының реологиялық қасиеттерін бағалаған және клетка конструкцияларын жасадық. Каркастардың морфологиясы, физикалық және механикалық қасиеттері, сондай-ақ сышықты стволовы клеткалардың 6 аптадағы белсенділігі зерттелді. Клеткалардың белсенділігі желатин метакрилатпен реттелген каркастардың қатылығына тәуелді. 0,5%-тық LAP фотоинициаторын пайдаланып, Ca2+ арқылы физикалық байланысты пайдалана отырып кеңейтілген қаттылықты қамтамасыз еттік. I қара тұсы (1% Alg/4% Gel/5% GelMA) жоғары басып шығару дәліздігі мен клеткалардың тең бөлінуін көрсетті, костық мәнділігін in vitro дамытты. III қара тұсы (1% Alg/2% Gel/10% GelMA) каркастың жоғары қатылығы және аз төмір диаметрі себепті көбірек клеткалардың белсенділігін көрсетті. Үсіріс 3D-басып шығару гидрогель каркастарын жасауда эффективті әдіс дайындады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В этом году в рамках проекта было закуплено оборудование для усовершенствования инфраструктуры университета в сфере исследований и коммерциализации в Казахстане. Эффективное осуществление проекта и создание напечатанных каркасов могут быть адаптированы для клинического применения. В будущем это даст возможность не только улучшить процессы регенерации костных повреждений, но также создать методологическую базу для применения технологий клеточной и тканевой инженерии в лечении заболеваний опорно-двигательной системы в Казахстане.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Осы жылы жоба дайындысында университеттің инфраструктурасын жетілдіру үшін Казахстанда зерттеу және коммерцияластыру бойынша жабдықтар сатылды. Жобаны орындауның әсері және басып шығарылған каркастарды клиникалық қолдану үшін адапттеуге болады. Болашақта бұл жалпы көмек арқылы сүйек зеделгендерін қалпына келтіру процесстерін жетілдіре алмаса, қозғалыс-таяқ жүйесінің ауруларын емдеу үшін клеткалық және мата инженерия технологияларын қолдану үшін методикалық негіз салуға мүмкіндік береді Казахстанда.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Модель, имитирующая человеческую костную физиологию, обеспечивает близкое к реальности воспроизведение in-vivo условий. Эти модели предоставляют возможность детального изучения как патологических изменений в костях, так и способов их регенерации, включая сопутствующие биологические процессы in-vitro. Благодаря таким моделям можно корректировать настройки на начальных стадиях предклинических исследований, усовершенствовать точность данных, уменьшить использование животных для экспериментов и повысить эффективность операций по протезированию.

Field of application (in Kazakh) : Адамның сүйек физиологиясын имитациялау модели реальды in-vivo жағдайына жақын жеткізу мүмкіндігін береді. Бұл модельдер сүйек патологиясын, сондай-ақ олардың регенерация әдістерін, және онымен байланысты биологиялық процестерді in-vitro жағдайында детальды зерттеуге мүмкіндік береді. Осы модельдерді пайдалану арқылы доклиникалық зерттеулердің басланғыч кезеңдерінде параметрлерді түзетуге, деректердің дәлдігін жетілдіруге, эксперименттер үшін малдарды пайдалануды азайтуға және протездік операциялардың әсерін арттыруға мүмкіндік береді.