Zinātnieki veiksmīgi izdrukā 3D cilvēka muskuļus un audus

click fraud protection
3D izdrukāti cilvēka orgāni transplantācijai ekrānuzņēmums 2016. gada 2. gada 15. gada 15. gada 15. gada 13. 57.
Vai tu dzirdi to, ko es dzirdu? Jo tas, ko es dzirdu, ir medicīnas progresa skaņas, ko sniedz daži diezgan neticami cilvēki 3D drukāšanas sasniegumi. Pirmdien Wake Forest Reģeneratīvās medicīnas institūta pētnieki sīki izklāstīja, kā viņiem izdevās izveidot 3D bioprinteris, kas ir pietiekami precīzs, lai faktiski ražotu rezerves audus, ko var izmantot transplantācijas ķirurģijā. Līdz šim izdrukātās ķermeņa daļas ietver žokļa kaulu, muskuļu audus un skrimšļa struktūras, un, iespējams, visiespaidīgākā no visiem, neticami precīza cilvēka auss.

Desmit gadu laikā tika iegūti secinājumi no komandas, kuru vadīja profesors Entonijs Atala tika publicēti šodien iekšā Dabas biotehnoloģija, un ir neticams solis uz priekšu idejā par “plug and play” cilvēku. Pēc Wake Forest komandas domām, bioprinteris darbojas līdzīgi kā “tradicionālais” 3D printeris, izmantojot piedevu ražošanas metodes, lai pievienotu materiālu slāni pa slānim, galu galā izveidojot kompleksu struktūra. Bet atšķirībā no vairuma 3D printeru, kas izmanto plastmasu, sveķus, metālus (un dažreiz pat keramiku), šie bioprinteri izmanto ļoti dažādus materiālus.

Ieteiktie videoklipi

Bioprinteri darbojas tāpat kā parastie 3D printeri, izmantojot piedevu ražošanu, lai slāni pa slānim izveidotu sarežģītas struktūras. Tomēr tā vietā, lai izmantotu plastmasu, sveķus un metālus, bioprinteri izmanto īpašus biomateriālus, kas ir ļoti tuvu funkcionāliem, dzīviem audiem.

Saistīts

  • Nepieciešams pēdējā brīža Helovīna kostīms? Apskatiet šos 3D drukājamos modeļus
  • Labākie 3D printeri zem 500 USD
  • Ražošanas nākotne: 3D drukāšanas evolūcija ar Formlabs

Kad Integrētā audu un orgānu drukāšanas sistēma (ITOP) tiks tālāk pārbaudīta un ir pierādīta, ka tā ir droša lietošanai cilvēkiem, mēs drīzumā varētu izdrukāt pacientiem rezerves ķermeņa daļas.

Lai gan bioprinteri nav jauns jēdziens, ITOP pārspēj jau esošos, jo tā produkti faktiski ir pietiekami spēcīgi, lai ar tiem strādātu ārsti. Kā Gizmodo skaidro, "Esošie bioprinteri nevar izgatavot pareiza izmēra vai stiprības audus. Viņu produkti galu galā ir pārāk vāji un strukturāli nestabili ķirurģiskai transplantācijai. Turklāt bioprinteri iepriekš nevarēja izdrukāt asinsvadus, kapilārus un citas līdzīgas struktūras - galvenā problēma medicīnā lauks.

"Šūnas vienkārši nevar izdzīvot bez asinsvadu piegādes, kas ir mazākas par 200 mikroniem [0,07 collām], kas ir ārkārtīgi mazs," Atala stāstīja Gizmodo. "Tas ir maksimālais attālums. Un tas nav paredzēts tikai drukāšanai, tā ir daba.

Bet ITOP risina šo problēmu, izmantojot polimēru materiālus, lai izveidotu struktūras formu, un pēc tam ūdens bāzes gēls nosūta šūnas uz pareizo vietu šajā struktūrā. Uz laiku tiek ieviesta ārējā struktūra, lai palīdzētu šūnām saglabāt savu formu drukāšanas procesā un pētnieki arī ievieto mikrokanālus tieši dizainā, kas nodrošina barības vielu un skābekļa piegādi šūnas. "Mēs būtībā atjaunojām kapilārus, izveidojot mikrokanālus, kas darbojās kā kapilāra gulta," paskaidroja Atala.

Pēc izskata Atalam un viņa komandai klājas labi — audi ir pareiza izmēra, formas un piemērotas stiprības faktiskai lietošanai cilvēku ķermeņos, taču tie joprojām tiek pakļauti papildu pārbaudēm īpaši drošs. Un vēl aizraujošāk, viņi meklē arī citas ITOP lietojumprogrammas.

“Integrētā audu orgānu printera turpmākā attīstība tiek virzīta uz ražošanu audus cilvēkiem, kā arī sarežģītāku audu un cieto orgānu veidošanai,” Atala stāstīja Kvarcs. "Protams, drukājot cilvēka audus un orgānus, mums ir jāpārliecinās, ka šūnas izdzīvo, un funkcija ir pēdējais pārbaudījums. Mūsu pētījumi liecina par kaulu, muskuļu un skrimšļu drukāšanas iespējamību pacientiem. Mēs izmantosim līdzīgas stratēģijas, lai drukātu cietus orgānus.

Un, lai gan Atala saka, ka "paies vēl kāds laiciņš", pirms to var saukt par lielu izrāvienu, tas varētu būt šīs desmitgades nepietiekams novērtējums.

Redaktoru ieteikumi

  • 3D drukāta siera kūka? Kulinārijas uzdevums, lai izveidotu Star Trek pārtikas replikatoru
  • NASA testē 3D printeri, kas izmanto mēness putekļus, lai drukātu kosmosā
  • Keramikas tinte varētu ļaut ārstiem 3D drukāt kaulus tieši pacienta ķermenī
  • Super Mario 3D World + Bowser’s Fury treileris atklāj savvaļas jaunu spēles režīmu
  • Savvaļas jaunais 3D printeris padara detaļas, nosūtot virsskaņas titāna daļiņas

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.