Znanstveniki so uspešno 3D natisnili človeške mišice in tkiva

Posnetek zaslona 3D natisnjenih človeških organov za presaditev 2016 02 15 ob 13:57
Ali slišiš, kar slišim jaz? Ker to, kar slišim, je piskajoči zvok medicinskega napredka v rokah nekaterih precej neverjetnih Preboj 3D-tiskanja. V ponedeljek so raziskovalci z Inštituta za regenerativno medicino Wake Forest podrobno opisali, kako jim je uspelo ustvariti 3D biotiskalnik, ki je dovolj natančen za dejansko izdelavo nadomestnega tkiva, ki ga je mogoče uporabiti v transplantacijski kirurgiji. Do sedaj natisnjeni deli telesa vključujejo čeljustno kost, mišično tkivo in hrustančne strukture ter morda najbolj impresivno od vsega, neverjetno natančno človeško uho.

Desetletje v nastajanju, ugotovitve ekipe, ki jo vodi profesor Anthony Atala so bili objavljeni danesnaravna biotehnologija, in predstavljajo neverjeten korak naprej v ideji »plug and play« človeka. Po mnenju ekipe Wake Forest biotiskalnik deluje podobno kot "tradicionalni" 3D-tiskalnik, pri čemer uporablja aditivne proizvodne tehnike za dodajanje materialov plast za plastjo, kar na koncu ustvari kompleks struktura. Toda za razliko od večine 3D tiskalnikov, ki uporabljajo plastiko, smole, kovine (in včasih celo keramiko), ti biotiskalniki uporabljajo zelo različne materiale.

Priporočeni videoposnetki

Biotiskalniki delujejo na enak način kot običajni 3D-tiskalniki, pri čemer uporabljajo aditivno proizvodnjo za gradnjo kompleksnih struktur plast za plastjo. Namesto uporabe plastike, smol in kovin pa biotiskalniki uporabljajo posebne biomateriale, ki so zelo podobni funkcionalnemu, živemu tkivu.

Povezano

  • Potrebujete kostum za noč čarovnic v zadnjem trenutku? Oglejte si te pripomočke za 3D-tiskanje
  • Najboljši 3D tiskalniki pod 500 USD
  • Prihodnost izdelave stvari: Znotraj evolucije 3D tiskanja s Formlabs

Ko bo integriran sistem za tiskanje tkiv in organov (ITOP) dodatno testiran in se bo izkazalo, da je varen za uporabo pri ljudeh, bomo kmalu lahko tiskali nadomestne dele telesa za bolnike.

Čeprav biotiskalniki niso nov koncept, ITOP presega tiste, ki že obstajajo, saj so njegovi izdelki dejansko dovolj močni, da z njimi lahko delajo zdravniki. Kot Gizmodo pojasnjuje, »Obstoječi biotiskalniki ne morejo izdelati tkiv prave velikosti ali moči. Njihovi izdelki so na koncu veliko prešibki in strukturno nestabilni za kirurško presaditev." Še več, biotiskalniki prej niso mogli natisniti krvnih žil, kapilar in drugih podobnih struktur – ključni problem v medicini polje.

»Celice preprosto ne morejo preživeti brez oskrbe s krvnimi žilami, ki so manjše od 200 mikronov [0,07 palca], kar je izjemno malo,« je Atala povedal za Gizmodo. "To je največja razdalja. In to ni samo za tiskanje, to je narava.«

Toda ITOP obravnava to težavo z uporabo polimernih materialov, da ustvari obliko strukture, nato pa gel na vodni osnovi pošlje celice na pravo mesto znotraj te strukture. Začasno je nameščena zunanja struktura, ki pomaga celicam ohraniti svojo obliko med postopkom tiskanja in Raziskovalci prav tako namestijo mikrokanale neposredno v zasnovo, ki omogočajo dovajanje hranil in kisika v celice. "V bistvu smo poustvarili kapilare in ustvarili mikrokanale, ki so delovali kot kapilarna postelja," je pojasnil Atala.

Kot je videti, gre Atali in njegovi ekipi dobro - robčki so videti pravilne velikosti, oblikovani in imajo ustrezno moč za dejansko uporabo v človeških telesih, vendar so še vedno podvrženi dodatnim preskusom, da bodo dodatno varno. In kar je še bolj razburljivo, iščejo tudi druge aplikacije ITOP.

»Prihodnji razvoj integriranega tiskalnika tkiv in organov je usmerjen v proizvodnjo tkiv za uporabo pri ljudeh ter za gradnjo kompleksnejših tkiv in trdnih organov,” Atala povedal Kvarc. »Pri tiskanju človeških tkiv in organov moramo seveda zagotoviti, da celice preživijo, delovanje pa je zadnji preizkus. Naše raziskave kažejo na izvedljivost tiskanja kosti, mišic in hrustanca za bolnike. Podobne strategije bomo uporabljali za tiskanje trdnih organov.

In medtem ko Atala pravi, da bo "še nekaj časa minilo", preden bo to mogoče imenovati velik preboj, je to morda samo podcenjevanje desetletja.

Priporočila urednikov

  • 3D natisnjena sirova torta? Znotraj kulinarične naloge izdelave replikatorja hrane iz Zvezdnih stez
  • NASA preizkuša 3D tiskalnik, ki za tiskanje v vesolju uporablja lunin prah
  • Keramično črnilo bi lahko zdravnikom omogočilo 3D tiskanje kosti neposredno v pacientovo telo
  • Super Mario 3D World + napovednik Bowser's Fury razkriva divji nov način igre
  • Divji novi 3D-tiskalnik izdeluje dele tako, da nadzvočno pošilja delce titana

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.