מדענים הצליחו להדפיס בתלת מימד שרירים ורקמות אנושיות

איברים אנושיים מודפסים בתלת מימד להשתלה צילום מסך 2016 02 15 בשעה 1 57 בצהריים
אתה שומע מה שאני שומע? כי מה שאני שומע זה הצליל הרועם של התקדמות רפואית בידי כמה די מדהימים פריצות דרך בהדפסת תלת מימד. ביום שני, חוקרים ממכון ווייק פורסט לרפואה רגנרטיבית פירטו כיצד הצליחו ליצור 3D מדפסת ביולוגית מספיק מדויקת כדי לייצר רקמה חלופית שיכולה לשמש בניתוחי השתלה. חלקי הגוף שהודפסו עד כה כוללים עצם לסת, רקמת שריר ומבני סחוס, ואולי המרשים מכולם, אוזן אנושית מדויקת להפליא.

עשור בהתהוות, הממצאים מצוות בראשות פרופסור אנתוני אטלה פורסמו היום ב טבע ביוטכנולוגיה, ומייצגים צעד מדהים קדימה ברעיון של בן אדם "תקע ושחק". לדברי צוות ווייק פורסט, המדפסת הביולוגית מתפקדת בדומה למדפסת תלת מימד "מסורתית", ועושה שימוש ב טכניקות ייצור תוסף על מנת להוסיף חומרים שכבה אחר שכבה, ובסופו של דבר ליצור קומפלקס מִבְנֶה. אבל בניגוד לרוב מדפסות התלת מימד המשתמשות בפלסטיק, שרפים, מתכות (ולפעמים, אפילו קרמיקה), המדפסות הביולוגיות הללו משתמשות בחומרים שונים מאוד.

סרטונים מומלצים

מדפסות ביולוגיות פועלות באותה צורה שבה פועלות מדפסות תלת מימד קונבנציונליות, תוך שימוש בייצור תוסף לבניית מבנים מורכבים שכבה אחר שכבה. עם זאת, במקום להשתמש בפלסטיק, שרפים ומתכות, מדפסות ביולוגיות משתמשות בחומרים ביולוגיים מיוחדים המתקרבים בקירוב לרקמות חיות פונקציונליות.

קָשׁוּר

  • צריכים תחפושת ליל כל הקדושים ברגע האחרון? בדוק את התמונות הניתנות להדפסה בתלת-ממד
  • מדפסות התלת מימד הטובות ביותר מתחת ל-$500
  • העתיד של יצירת דברים: בתוך האבולוציה של הדפסת תלת מימד עם Formlabs

ברגע שמערכת ההדפסה המשולבת של רקמות ואיברים (ITOP) תיבדק עוד יותר, והוכחה כבטוחה לשימוש בבני אדם, אנחנו יכולים בקרוב להדפיס חלקי גוף חלופיים למטופלים.

בעוד ביומדפסות אינן מושג חדש, ה-ITOP עולה על אלו שכבר קיימות מכיוון שהמוצרים שלה למעשה חזקים מספיק כדי שרופאים יוכלו לעבוד איתם. כפי ש גיזמודו מסביר, "מדפסות ביולוגיות קיימות אינן יכולות לייצר רקמות בגודל או בעוצמה הנכונים. המוצרים שלהם בסופו של דבר חלשים מדי ולא יציבים מבחינה מבנית להשתלה כירורגית". יתר על כן, מדפסות ביולוגיות בעבר לא היו מסוגלים להדפיס כלי דם, נימים ומבנים כאלה אחרים - בעיה מרכזית ברפואה שדה.

"תאים פשוט לא יכולים לשרוד בלי אספקת כלי דם שקטנה מ-200 מיקרון [0.07 אינץ'], וזה קטן ביותר", אמר אטלה לגיזמודו. "זה המרחק המקסימלי. וזה לא רק לדפוס, זה הטבע".

אבל ה-ITOP מטפל בבעיה זו על ידי שימוש בחומרים פולימריים על מנת ליצור את צורת המבנה, ואז ג'ל על בסיס מים שולח תאים למקום הנכון בתוך המבנה הזה. מבנה חיצוני מיושם באופן זמני על מנת לעזור לתאים לשמור על צורתם במהלך תהליך ההדפסה, וכן החוקרים גם מציבים מיקרו-ערוצים ישירות לתוך העיצוב המאפשרים אספקת חומרים מזינים וחמצן ל תאים. "בעצם יצרנו מחדש נימים, ויצרנו מיקרו-ערוצים שפעלו כמו מיטה נימית", הסביר אטלה.

לפי מראה הדברים, לאטלה והצוות שלו יש דבר טוב - הרקמות נראות בגודל הנכון, מעוצבים, ובעלי החוזק המתאים לשימוש בפועל בגוף האדם, אך הם עדיין עוברים עוד בדיקות בטוח במיוחד. ועוד יותר מרגש, הם בוחנים גם יישומים אחרים של ITOP.

"פיתוח עתידי של מדפסת רקמות-איברים משולבת מופנה לייצור של רקמות ליישומים אנושיים, ולבניית רקמות מורכבות יותר ואיברים מוצקים", אטלה סיפר קְוָרץ. "כאשר מדפיסים רקמות ואיברים אנושיים, כמובן, עלינו לוודא שהתאים שורדים, והתפקוד הוא המבחן האחרון. המחקר שלנו מצביע על היתכנות של הדפסת עצם, שריר וסחוס עבור חולים. אנו נשתמש באסטרטגיות דומות להדפסת איברים מוצקים."

ובעוד אטאלה אומרת ש"זה עוד יעבור זמן מה" לפני שאפשר לקרוא לזה פריצת דרך גדולה, זה רק עשוי להיות האנדרסטייטמנט של העשור.

המלצות עורכים

  • עוגת גבינה מודפסת בתלת מימד? בתוך המסע הקולינרי להכין משכפל אוכל של מסע בין כוכבים
  • נאס"א בוחנת מדפסת תלת מימד המשתמשת באבק הירח כדי להדפיס בחלל
  • דיו קרמי יכול לאפשר לרופאים להדפיס עצמות בתלת מימד ישירות לתוך גופו של המטופל
  • טריילר Super Mario 3D World + Bowser's Fury חושף מצב משחק חדש פרוע
  • מדפסת תלת מימד חדשה ויוצרת חלקים על ידי שליחת חלקיקי טיטניום על קוליים

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.