Serce w 3D drukowane bezpośrednio ciele?
Serce, fragmenty układu kostnego czy żylnego drukowane na drukarkach 3D to już nie nowość. Ale drukowanie „części zamiennych” do organizmu ludzkiego bezpośrednio w ciele, to już coś niebywałego. A jednak jest możliwe, co właśnie udowodnili współpracujący ze sobą naukowcy z kilku uczelni.
Serce z drukarki
Pierwsze, w pełni unaczynione serce z drukarki 3D pokazano przed rokiem. Jako baza posłużyły żywe komórki z tkanki tłuszczowej pacjentów. Zostały one przeprogramowane, tak aby mogły się przekształcać w komórki macierzyste. Pozostały materiał biologiczny, tj. macierz pozakomórkowa, została przekształcona w hydrożel, który został spersonalizowany pod kątem konkretnego pacjenta. Ten żel pełnił funkcję tuszu służącego do druku. Komórki macierzyste zmieszane z żelem zaczęły różnicować się we wszystkie części składowe serca, które następnie skompletowane zostało z wydrukowanych na drukarce 3D, idealnie spasowanych jak puzzle łatek z naczyniami krwionośnymi.
Rewolucyjny bio-atrament
Elementy budowy człowieka drukowane na drukarce 3D to i tak duża rewolucja w świecie medycyny i transplantologii, choć wciąż jeszcze wymaga wiele pracy i badań. Mankamentem takiego wytwarzania ludzkich „podzespołów” jest to, że potem trzeba je w organizmie umieścić, tj. wszczepić, narażając na różnego rodzaju komplikacje. A co jeśli można by je wydrukować bezpośrednio w ciele człowieka?… To już nie rewolucja, ale skok w przyszłość.
Naukowcy z Terasaki Institute, Ohio State University Department of Mechanical and Aerospace Engineering i Pennsylvania State University Department of Chemical Engineering zaprezentowali właśnie sposób na to, jak drukować tkanki bezpośrednio w ciele człowieka. Kluczem jest bio-atrament, który opracowano specjalnie pod kątem drukowania wewnątrz organizmu. To połączenie materiału bazowego (strukturalnego), żywych tkanek i czynników wzrostu, dzięki którym komórki rosną i rozwijają się w regenerującą tkankę. Ten wynalazek eliminuje drugi z największych problemów występujących przy wszczepianiu tkanek wytworzonych poza organizmem, czyli konieczność zespolenia ich z oryginalnymi tkankami za pomocą szkodliwego promieniowania UV.
Druk 3D wewnątrz organizmu
Bio-atrament pozwala na zespalanie tkanek za pomocą światła widzialnego i w temperaturze ciała, tj. 37 stopni Celsjusza. Jak trafia on do organizmu? Przez specjalną dyszę, której działanie można przyrównać do tubki z lukrem czy kremem do ozdabiania tortów. Jest ona jednak znacznie bardziej precyzyjna, dokładnie zaprogramowana również po to, by dozowanie zostało przerwane w odpowiednim momencie.
Druk wewnątrz organizmu, choć w tytule pisałam o sercu, to przyszłość raczej „napraw” ludzkiego ciała (jak np. naprawa wad tkanek) niż kompletnej wymiany narządów. Ale kto wie, co jeszcze naukowcy wymyślą 😉
Anoda
Źródło: medicalxpress
