Vědci úspěšně 3D tisk lidských svalů a tkání

3D tištěné lidské orgány pro transplantaci screenshotu 2016 02 15 ve 13 57 hodin
Slyšíš, co slyším já? Protože to, co slyším, je svištící zvuk lékařského pokroku v rukou některých docela neuvěřitelných Průlomy v 3D tisku. V pondělí vědci z Wake Forest Institute for Regenerative Medicine podrobně popsali, jak se jim podařilo vytvořit 3D biotiskárna, která je dostatečně přesná, aby skutečně vyrobila náhradní tkáň použitelnou při transplantační chirurgii. Dosud vytištěné části těla zahrnují čelistní kost, svalovou tkáň a chrupavkové struktury a možná nejpůsobivější ze všeho je neuvěřitelně přesné lidské ucho.

Dekáda v procesu, zjištění od týmu vedeného profesorem Anthony Atala byly dnes zveřejněnypřírodní biotechnologie, a představují neuvěřitelný krok vpřed v myšlence „plug and play“ lidské bytosti. Podle týmu Wake Forest funguje biotiskárna podobně jako „tradiční“ 3D tiskárna a využívá aditivní výrobní techniky s cílem přidávat materiály vrstvu po vrstvě, což nakonec vytváří komplex struktura. Ale na rozdíl od většiny 3D tiskáren, které používají plasty, pryskyřice, kovy (a někdy dokonce i keramiku), tyto biotiskárny používají velmi odlišné materiály.

Doporučená videa

Biotiskárny pracují stejným způsobem jako konvenční 3D tiskárny a využívají aditivní výrobu k vytváření složitých struktur vrstvu po vrstvě. Namísto použití plastů, pryskyřic a kovů však biotiskárny používají speciální biomateriály, které se co nejvíce přibližují funkční živé tkáni.

Příbuzný

  • Potřebujete halloweenský kostým na poslední chvíli? Podívejte se na tyto 3D tisknutelné sestavy
  • Nejlepší 3D tiskárny pod 500 $
  • Budoucnost tvorby věcí: Uvnitř evoluce 3D tisku s Formlabs

Jakmile bude Integrated Tissue and Organ Printing System (ITOP) dále testován a bude prokázáno, že je bezpečný pro použití u lidí, brzy bychom mohli pro pacienty tisknout náhradní části těla.

Zatímco biotiskárny nejsou novým konceptem, ITOP překonává ty, které již existují, protože jejich produkty jsou skutečně dostatečně silné, aby s nimi lékaři mohli pracovat. Tak jako Gizmodo vysvětluje, „Stávající biotiskárny nemohou vyrobit tkáně správné velikosti nebo síly. Jejich produkty jsou nakonec příliš slabé a strukturálně nestabilní pro chirurgickou transplantaci. Navíc biotiskárny dříve nebyli schopni vytisknout krevní cévy, kapiláry a další podobné struktury – klíčový problém v lékařství pole.

„Buňky jednoduše nemohou přežít bez zásobení krevních cév, které je menší než 200 mikronů [0,07 palce], což je extrémně malé,“ řekl Atala Gizmodo. „To je maximální vzdálenost. A to není jen pro tisk, to je příroda.“

ITOP však tento problém řeší použitím polymerních materiálů k vytvoření tvaru struktury a poté gel na vodní bázi pošle buňky na správné místo v této struktuře. Vnější struktura je dočasně implementována, aby pomohla buňkám udržet svůj tvar během procesu tisku a výzkumníci také umístí přímo do konstrukce mikrokanály, které umožňují dodávání živin a kyslíku buňky. "V podstatě jsme znovu vytvořili kapiláry a vytvořili mikrokanály, které fungovaly jako kapilární lůžko," vysvětlil Atala.

Atala a jeho tým mají podle vzhledu dobrou věc – tkáně vypadají, že mají správnou velikost, tvarované a mají správnou sílu pro skutečné použití v lidských tělech, ale stále podstupují další testy extra bezpečný. A ještě zajímavější je, že se dívají i na další aplikace ITOP.

„Budoucí vývoj integrované tiskárny tkáňových orgánů směřuje k výrobě tkání pro lidské aplikace a ke stavbě složitějších tkání a pevných orgánů,“ Atala řekl Křemen. „Při tisku lidských tkání a orgánů se samozřejmě musíme ujistit, že buňky přežijí a funkce je posledním testem. Náš výzkum naznačuje proveditelnost tisku kostí, svalů a chrupavek pro pacienty. Budeme používat podobné strategie pro tisk pevných orgánů."

A zatímco Atala říká, že „ještě to bude chvíli trvat“, než to bude možné nazvat velkým průlomem, může to být jen podcenění desetiletí.

Doporučení redakce

  • 3D vytištěný cheesecake? Uvnitř kulinářského úkolu vyrobit replikátor jídla Star Trek
  • NASA testuje 3D tiskárnu, která využívá měsíční prach k tisku ve vesmíru
  • Keramický inkoust by mohl lékařům umožnit 3D tisk kostí přímo do těla pacienta
  • Upoutávka Super Mario 3D World + Bowser’s Fury odhaluje nový divoký herní režim
  • Divoká nová 3D tiskárna vyrábí díly odesíláním titanových částic nadzvukově

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.