Naukowcom udało się wydrukować w 3D ludzkie mięśnie i tkanki

Zrzut ekranu wydrukowanych w 3D narządów ludzkich do przeszczepu 2016 02 15 o 13:57
Czy słyszysz to, co ja słyszę? Ponieważ to, co słyszę, to świst postępu medycyny dokonany przez coś naprawdę niesamowitego Przełom w druku 3D. W poniedziałek naukowcy z Wake Forest Institute for Regenerative Medicine opisali, w jaki sposób udało im się stworzyć trójwymiarowy obraz biodrukarka, która jest na tyle precyzyjna, że ​​może faktycznie wyprodukować tkankę zastępczą, którą można zastosować w chirurgii transplantacyjnej. Wydrukowane do tej pory części ciała obejmują kość szczęki, tkankę mięśniową i struktury chrzęstne, a ze wszystkiego, co być może najbardziej imponujące, niezwykle dokładne ludzkie ucho.

Odkrycia dokonane po dziesięciu latach prac zespołu kierowanego przez profesora Anthony'ego Atalę zostały opublikowane dzisiajBiotechnologia Przyrody, i stanowią niesamowity krok naprzód w idei człowieka „plug and play”. Według zespołu Wake Forest biodrukarka działa podobnie jak „tradycyjna” drukarka 3D, wykorzystując techniki wytwarzania przyrostowego polegające na dodawaniu materiałów warstwa po warstwie, ostatecznie tworząc kompleks Struktura. Jednak w przeciwieństwie do większości drukarek 3D, które wykorzystują tworzywa sztuczne, żywice, metale (a czasem nawet ceramikę), te biodrukarki wykorzystują bardzo różne materiały.

Polecane filmy

Biodrukarki działają w taki sam sposób, jak konwencjonalne drukarki 3D, wykorzystując produkcję przyrostową do tworzenia złożonych struktur warstwa po warstwie. Zamiast jednak tworzyw sztucznych, żywic i metali, biodrukarki wykorzystują specjalne biomateriały, które bardzo przypominają funkcjonalną, żywą tkankę.

Powiązany

  • Potrzebujesz kostiumu na Halloween w ostatniej chwili? Sprawdź te stroje do wydrukowania w 3D
  • Najlepsze drukarki 3D poniżej 500 dolarów
  • Przyszłość tworzenia rzeczy: wewnątrz ewolucji druku 3D z Formlabs

Po dalszych testach Zintegrowanego Systemu Drukowania Tkanek i Narządów (ITOP) i potwierdzeniu, że jest on bezpieczny w stosowaniu u ludzi, wkrótce będziemy mogli drukować zamienne części ciała dla pacjentów.

Chociaż biodrukarki nie są nową koncepcją, ITOP przewyższa te już istniejące, ponieważ jej produkty są w rzeczywistości wystarczająco mocne, aby lekarze mogli z nimi pracować. Jak Gizmodo wyjaśnia, „istniejące biodrukarki nie są w stanie wyprodukować tkanek o odpowiednim rozmiarze i wytrzymałości. Ich produkty okazują się zdecydowanie za słabe i strukturalnie niestabilne, aby można je było stosować w przypadku przeszczepów chirurgicznych”. Co więcej, biodrukarki nie były wcześniej w stanie drukować naczyń krwionośnych, naczyń włosowatych i innych tego typu struktur – co stanowi kluczowy problem w medycynie pole.

„Komórki po prostu nie mogą przetrwać bez naczyń krwionośnych mniejszych niż 200 mikronów, czyli niezwykle małych” – Atala powiedziała Gizmodo. „To maksymalna odległość. I nie dotyczy to tylko drukowania, taka jest natura.

Jednak ITOP rozwiązuje ten problem, stosując materiały polimerowe w celu nadania kształtu strukturze, a następnie żel na bazie wody wysyła komórki we właściwe miejsce w tej strukturze. Tymczasowo wdrożono zewnętrzną strukturę, aby pomóc komórkom zachować swój kształt podczas procesu drukowania badacze umieszczają także bezpośrednio w projekcie mikrokanały, które umożliwiają dostarczanie składników odżywczych i tlenu do organizmu komórki. „Zasadniczo odtworzyliśmy naczynia włosowate, tworząc mikrokanały działające jak złoże kapilarne” – wyjaśnił Atala.

Wygląda na to, że Atala i jego zespół mają się dobrze — chusteczki wydają się mieć prawidłowy rozmiar, ukształtowane i posiadają odpowiednią wytrzymałość do faktycznego zastosowania w ludzkich ciałach, ale wciąż przechodzą dalsze testy Super bezpieczny. Co jeszcze bardziej ekscytujące, przyglądają się także innym zastosowaniom ITOP.

„Przyszły rozwój zintegrowanej drukarki tkankowej jest ukierunkowany na produkcję tkanek do zastosowań u ludzi oraz do budowy bardziej złożonych tkanek i narządów stałych”, Atala powiedział Kwarc. „Oczywiście drukując ludzkie tkanki i narządy, musimy mieć pewność, że komórki przeżyją, a ostatecznym testem jest ich funkcjonowanie. Nasze badania wskazują na wykonalność drukowania kości, mięśni i chrząstki dla pacjentów. Będziemy stosować podobne strategie do drukowania organów stałych.”

I chociaż Atala twierdzi, że „minie jeszcze trochę czasu”, zanim będzie można to nazwać poważnym przełomem, może to być niedopowiedzenie dekady.

Zalecenia redaktorów

  • Sernik wydrukowany w 3D? Wewnątrz kulinarnej wyprawy polegającej na stworzeniu replikatora jedzenia ze Star Trek
  • NASA testuje drukarkę 3D, która wykorzystuje pył księżycowy do drukowania w kosmosie
  • Atrament ceramiczny może pozwolić lekarzom na drukowanie kości w 3D bezpośrednio w ciele pacjenta
  • Zwiastun Super Mario 3D World + Bowser’s Fury ujawnia nowy, szalony tryb gry
  • Nowa, szalona drukarka 3D wytwarza części, wysyłając cząstki tytanu w trybie naddźwiękowym

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.