Тема 3D-печати человеческих органов довольно популярна. Каждый месяц выходят новые исследования и статью. И Хабр тут не исключение. Мы сами уже писали про патенты в сфере биологической 3D-печати в России в 2023 году.
Теперь рассмотрим патентную ситуацию в мире, а также свежие российские патенты.
Патенты на 3D-печать органов человека
На портале Google.Patents поиск по запросу 3D printing of human organs показывал более 100 000 документов на март 2026 г. Динамика по годам представлена на рис. 1.
Видно, что патентование изобретений стало заметно только 20 лет назад. Сначала оно шло вяло. Однако, в 2013-2016 гг. активность патентования резко выросла и 2016-2022 годы была стабильно высокой. Некоторое сокращение количества выданных патентов за последние 4 года можно объяснить отвлечением научных сил на борьбу с пандемией ковида в 2020-2022 гг. (патенты разнесены по времени от начала изобретательского процесса до публикации на 3-5 лет).
Рейтинг патентовладельцев следующий:
Чжэцзянский университет (浙江大学) – 2,6%;
Университет Цинхуа (清华大学) – 1,3%;
The Johns Hopkins University – 0,7%;
Ricoh Co., Ltd. – 0,7%;
Научно-исследовательский институт передовых технологий Шэньчжэня (深圳先进技术研究院) – 0,6%;
EMULATE, Inc. – 0,6%;
Шанхайский университет (上海大学) – 0,6%.
Явного лидера в патентах нет. Головные строчки рейтинга занимают китайские и американские университеты. Причем, самые топовые. MIT и Гарвард в представлении не нуждаются.
Специальная тематика изобретений в рамках МПК следующая:
технология послойного синтеза, т.е. изготовление трёхмерных [3D] объектов добавочным нанесением, добавочной агломерацией или добавочным наслоением B33Y – 44,9%;
способы и устройства для стерилизации материалов и предметов вообще A61L – 27,2%;
формование или соединение пластиков; формование веществ в пластическом состоянии вообще; последующая обработка формованных изделий B29C – 25,7%;
микроорганизмы C12N – 20,2%;
устройства для работы с ферментами или микроорганизмами C12M – 16,9%;
диагностика; хирургия; опознание личности A61B – 14,3%;
протезы; устройства, обеспечивающие проходимость или предотвращающие сжатие трубчатых структур тела, например стенты; ортопедические устройства A61F – 12%;
учебные и наглядные пособия; пособия для обучения или общения со слепыми, глухими или немыми G09B – 10,4% и т.д;
Из приведённого списка видно, что патентуются не только способы, устройства и вещества собственно для 3D-печати человеческих органов, но и вспомогательные изобретения, например 3D-моделирования органов перед 3D-принтингом, синтез вспомогательных веществ, необходимые подготовительные операции, информационное обеспечение. При этом почти половина патентов напрямую касается именно трехмерной печати (подкласс B33Y).
Примеры патентов:
CN110302428B Структура композитной ткани хрящ-костный мозг и способ, основанный на 3D-печати живых клеток;
CN104399119B Способ получения хряща с высокими механическими характеристиками на основе 3D-биометрической печати;
CN108525021B Тканевая инженерия кожи, содержащей структуры кровеносных сосудов и волосяных фолликулов, на основе 3D-печати и способ ее получения;
US11564790B2 Skin printer.
Что нового в российских патентах 2023-2026 гг.?
Появилось порядка 10 косвенных и смежных патентов, касающихся 3D-моделирования для печати протезов из полимеров, создания 3D-фантомов для МРТ-плода в имитаторе матки, реконструкции костей при ревизионном онкологическом эндопротезировании, скаффолдов для регенеративной медицины и тканевой инженерии и пр.
Собственно 3D-печати орган��в из собственного биоматериала человека посвящено всего 4 свежих патента РФ на изобретения, опубликованные в период 2023-2026 гг.:
№2793240 (2023) Композиция биочернил для листа для регенерации дермы, способ изготовления индивидуализированного листа для регенерации дермы с использованием композиции биочернил. РОКИТ ХЕЛСКЕА ИНК. (KR). Композиция включает первую жидкость, содержащую стромально-васкулярную фракцию, полученную из жировой ткани, внеклеточный матрикс и фибриноген; и вторую жидкость, содержащую тромбин, в которой содержание внеклеточного матрикса в первой жидкости составляет 20-60 мас.% и в которой концентрация тромбина во второй жидкости составляет 40-250 МЕ/мл. Также раскрывается способ изготовления индивидуализированного листа для регенерации дермы.
№2793343 (2023) Композиция биочернил для восстановления хряща, способ изготовления индивидуализированного каркаса для восстановления хряща с ее применением и индивидуализированный каркас для восстановления хряща, изготовленный с помощью способа изготовления. РОКИТ ХЕЛСКЕА ИНК. (KR). Композиция включает первую жидкость, содержащую стромально-васкулярную фракцию, полученную из жировой ткани, порошок гиалинового хряща и фибриноген; и вторую жидкость, содержащую тромбин, в которой концентрация стромально-васкулярной фракции, полученной из жировой ткани, в первой жидкости составляет от 105 до 107 клеток/мл, в которой концентрация порошка гиалинового хряща составляет от 0,005 до 0,1% мас./об. и в которой диаметр частиц порошка гиалинового хряща составляет от 30 до 300 мкм.
№2839759 (2025) 3D биопринтинг солид органоидов Рулонный Пористый Скаффолд. Шулунов Вячеслав Рубинович (Улан-Удэ). Изобретение относится к биотехнологии. Представлен способ создания трехмерных микробиологических объектов, в котором ткани и органоиды для инкубации формируют множеством типов клеток через головки струйных принтеров в перематываемой из рулона в рулон биорезорбируемой поддерживающей пористой ленте скаффолд согласно 3D САПР модели под контролем систем автономного регулирования климата, заполнения и совмещения слоев. Изобретение позволяет увеличить скорость биопринтинга, точность и прочность формирования тканей и органоидов, использовать множество различных типов клеток.
№2857359 (2026) Иммуномодулирующий гидрогель-основа биочернил для направленной регенерации пародонтальных тканей в стоматологии. Первый московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова. Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии и регенеративной медицине, и может быть использовано для направленной регенерации пародонтальных тканей у пациентов, в том числе у пациентов с иммунодефицитом.
Имеется свежий патент РФ на полезные модели по нашей теме:
№228 369 (2024) Лента для биопечати рулонным пористым скаффолдом. Шулунов Вячеслав Рубинович (Улан-Удэ). Полезная модель пористой ленты скаффолда относится к тканевой инженерии, биотехнологии и биомедицине для биопечати микробиологическими объектами, создания трехмерных биологических тканей и органов с высокой плотностью и точностью.
НИОКТР в 2023-2026 гг.
Известно, что Россия ведёт исследования по нашей теме в порядка 10 научных организациях. Нас привлекли недавно реализованные и начинаемы НИР, поскольку они сулят изобретения и патенты.
Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина в 2023-2025 гг. выполнил НИР за грант 3 млн руб. от РНФ «Термообратимые полимерные системы на основе полисахаридов для аддитивной технологии 3D-печати». Речь шла о регенеративной медицине. Проект направлен на решение фундаментальной проблема направленного формирования и управления трехмерной структурой гидрогелей, которая приобрела особое значение с развитием новых методов создания композитных матриц для регенеративной медицины, таких как аддитивные технологии 3D- принтинга, для которых пока еще не разработаны научные основы и стратегии печати гидрогелевых матриц.
НИР «Разработка 3D-биорезорбируемого скаффолда для реконструкции молочной железы» осуществляет Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова в 2025-2027 гг. за 186 млн руб. от Минздрава РФ. Рак молочной железы (РМЖ) является наиболее актуальной проблемой современной онкологии. В структуре женской онкологической заболеваемости данная опухоль на протяжении уже многих лет лидирует.
Скаффолд-технологиями принято называть культивирование клеток на 3D-матрицах естественного или искусственного происхождения для пространственного ориентирования будущей ткани или органа с целью трансплантации. К скаффолду молочной железы должны предъявляться ряд требований. Во-первых, матрица должна быть пластичной, механически прочной, пористой и по упругости напоминать ткань молочной железы. Скаффолд по своей структуре должен максимально приближен к экстрацеллюлярному матриксу молочной железы. Во-вторых, материал для производства скаффолда должен быть биодеградируемым и биосовместимым. В-третьих, биоматериал, используемый для создания скаффолда, должен стимулировать и поддерживать адгезию, пролиферацию и дифференцировку клеток – мезенхимальных стволовых клеток (MSC) и стволовых клеток из жировой ткани (ADSC).
Планируется взаимодействие с НИИ морфологии человека имени академика А.П. Авцына; ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского», а также НИИ молекулярной и клеточной медицины ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы».
Заключение
В данной области – очень активно действует около 100 клиник и университетов Китая. Пока практически освоены простейшие органы, такие как хрящи, барабанная перепонка, уретра. Ведущиеся исследования касаются органов средней сложности, например сердца, печени, почек и т.д.
Очевидна заинтересованность топовых зарубежных вузов и НИИ в этой сфере. Тот же Гарвард явно не будет тратить миллионы долларов на разработку и патентование пустышек. У нас же, например, два свежих патента из четырех принадлежат корейской компании. Заметьте, охранные документы были получены ими после 2022 года.
Мы будем следить за новыми изобретениями.
О сервисе Онлайн Патент:
Онлайн Патент — цифровая система № 1 в рейтинге Роспатента. С 2013 года мы создаем уникальные LegalTech‑решения для защиты и управления интеллектуальной собственностью. Зарегистрируйтесь в сервисе Онлайн‑Патент и получите доступ к следующим услугам:
Онлайн‑регистрация программ, патентов на изобретение, товарных знаков, промышленного дизайна;
Опции ускоренного оформления услуг;
Бесплатный поиск по базам патентов, программ, товарных знаков;
Мониторинги новых заявок по критериям;
Онлайн‑поддержку специалистов.
