假肢的基本原理自古有之--最早的假肢装置可以追溯到古埃及。那时，这些装置是原始的，有一个织物的基础。在中世纪，人们学会了如何制作比原始的手钩或木头做的腿更复杂的假体结构。

俄罗斯第一个机械假肢的发明者可以被认为是伊万-库里宾-也就是那个名字已经成为所有天才工程师的谚语的人。他设计了 "机械腿 "并在1791年制造了第一个假肢。

今天，有两种类型的假肢不仅用于恢复失去肢体的外观，也用于恢复其功能：牵引和仿生。牵引式或主动式假肢是通过内部的牵引力（特殊螺纹）来控制。它们完全由人体本身控制，没有任何电子装置，通过弯曲和伸展保留的关节。仿生假体是机器人的。而这正是未来的方向。

仿生假肢正在由ITMO毕业生伊利亚-切赫创办的Motorika公司开发。但ITMO的学生Artem Meynov开发了另一种假体--康复假体。它的功能不是取代失去的肢体，而是协助医生的治疗，帮助他们在中风或严重疾病后恢复肌肉活动。

癌症诊断和治疗

癌症是当今世界上最常见的死亡原因之一。根据联合国的数据，仅在2020年，癌症将导致近1000万人死亡，或者说地球上每六个人中就有一个人因癌症死亡。长期以来，科学家们一直在努力找出癌症的确切原因，更重要的是，找到治疗癌症的有效方法。俄罗斯研究人员也在这一领域做出了重大贡献，将大量的注意力集中在实验性肿瘤学的发展和肿瘤的病毒概念上。

由于国家肿瘤学的创始人和外科医生尼古拉-彼得罗夫，在圣彼得堡出现了第一个肿瘤学研究所。

我们的时代是分子医学、肿瘤基因学和免疫学的时代。今天，抗击肿瘤的巨大希望与生物方法的发展有关，这有助于了解更多关于致癌基因（参与肿瘤进展的基因）和肿瘤抑制因子（参与肿瘤预防的基因）。随着知识的积累，研究人员正在寻找不同的方法来诊断和治疗癌症。例如，ITMO的科学家已经开发了一种使用金纳米粒子的更有效的黑色素瘤治疗方法。该大学的研究人员也是世界上第一个提出二元抗癌剂技术的人，它能准确地在健康细胞中找到癌细胞，并能只杀死它们。ITMO化学和生物组的一年级博士生Valeria Drozd的团队开发了一种DNA纳米机器人，它能独立地找到特定的癌细胞并在其中激活治疗。

在未来，我们的项目将使癌症治疗的个性化成为可能。它将有可能采取一个特定病人的细胞，评估他们的基因概况、特征突变和对治疗的敏感性。然后为病人制作他或她自己的个人DNA纳米机器人。该技术将在基因水平上为特定的病人有效工作，在不伤害正常细胞的情况下消除基因改变的细胞。

器官打印和移植学的新可能性

在医学史上，已经有成千上万次器官和组织移植的尝试。对这一点的提及可以追溯到古代。但是在保留血液供应的情况下进行器官移植的可能性在很久以后才得到证实--这是由法国外科医生亚历克西斯-卡雷尔完成的，他因开发了血管缝合方法而于1912年获得了诺贝尔生理学和医学奖。杰出的俄罗斯科学家弗拉基米尔·德米霍夫被公认为世界移植学的创始人之一。

1937年，作为一名学生，季米霍夫设计了一个人工心脏。在战后的几年里，他在一只狗身上替换了整个心肺复合体。1952年，他是世界上第一个开发并在动物身上进行冠状动脉搭桥手术的人。后来，他又将第二个捐赠的心脏移植到一只狗身上。

今天，全世界每年有数以万计的器官移植手术在进行。与此同时，成千上万的病人仍在等待器官捐赠。它们供不应求，这就是为什么全世界的科学家都把希望寄托在生物打印上。三维生物打印机已经被广泛用于假肢的制作。ITMO的科学家们也参与了生物打印的工作。该项目专注于创建一种水凝胶植入物，用于软骨缺陷的再生。这种损伤是由于创伤、超重和其他原因造成的。为了取代这些缺陷，我们使用3D生物打印机打印植入物--它允许我们创建特殊的结构，可用于医学和组织工程的各个领域--例如，用于骨骼、皮肤、血管和其他组织和器官的再生和移植。

为了打印植入物，我们使用生物货币，它由标准化的人类细胞培养物与模仿细胞外基质的凝胶混合组成。我们创造植入物的方法使我们能够实现流程自动化（从而使植入物的生产大规模化），确保无菌性，并为个性化医疗开辟道路--我们可以改变植入物的机械性能，使其结构适应个别病人。

这项研究是与创伤学和矫形学研究所合作进行的。

从更广泛的角度来看，生物打印技术可以帮助解决移植所需器官和组织的短缺问题--甚至心脏、肾脏和肝脏都可以在未来的生物打印机上打印。