นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการพิมพ์กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อมนุษย์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ทศวรรษแห่งการสร้างสรรค์ การค้นพบจากทีมที่นำโดยศาสตราจารย์ Anthony Atala ได้รับการเผยแพร่ในวันนี้ ใน เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ และแสดงถึงความก้าวหน้าอันเหลือเชื่อในแนวคิดของมนุษย์แบบ "ปลั๊กแอนด์เพลย์" จากข้อมูลของทีม Wake Forest เครื่องพิมพ์ชีวภาพทำหน้าที่ได้มากเท่ากับเครื่องพิมพ์ 3D “แบบดั้งเดิม” โดยใช้ประโยชน์จาก เทคนิคการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเพื่อเพิ่มวัสดุทีละชั้น ทำให้เกิดความซับซ้อนในที่สุด โครงสร้าง. แต่แตกต่างจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ที่ใช้พลาสติก เรซิน โลหะ (และบางครั้ง แม้กระทั่งเซรามิก) เครื่องพิมพ์ชีวภาพเหล่านี้ใช้วัสดุที่แตกต่างกันมาก

เครื่องพิมพ์ชีวภาพทำงานในลักษณะเดียวกับเครื่องพิมพ์ 3D ทั่วไป โดยใช้การผลิตแบบเติมเนื้อเพื่อสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนทีละชั้น อย่างไรก็ตาม แทนที่จะใช้พลาสติก เรซิน และโลหะ เครื่องพิมพ์ชีวภาพใช้วัสดุชีวภาพพิเศษที่ใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อที่มีชีวิต

เมื่อทดสอบระบบการพิมพ์เนื้อเยื่อและอวัยวะแบบผสมผสาน (ITOP) เพิ่มเติม และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยสำหรับการใช้งานในมนุษย์ เราก็จะสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนของร่างกายทดแทนสำหรับผู้ป่วยได้ในเร็วๆ นี้

“เซลล์ไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีหลอดเลือดที่มีขนาดเล็กกว่า 200 ไมครอน (0.07 นิ้ว) ซึ่งมีขนาดเล็กมาก” Atala กล่าวกับ Gizmodo “นั่นคือระยะทางสูงสุด และนั่นไม่ใช่เพียงเพื่อการพิมพ์เท่านั้น นั่นคือธรรมชาติ”

แต่ ITOP จัดการปัญหานี้โดยใช้วัสดุโพลีเมอร์เพื่อสร้างรูปร่างของโครงสร้าง จากนั้นเจลสูตรน้ำจะส่งเซลล์ไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องภายในโครงสร้างนี้ โครงสร้างด้านนอกถูกนำมาใช้ชั่วคราวเพื่อช่วยให้เซลล์คงรูปร่างไว้ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ และ นักวิจัยยังวางไมโครช่องสัญญาณโดยตรงในการออกแบบเพื่อให้สามารถส่งสารอาหารและออกซิเจนไปยัง เซลล์. “โดยพื้นฐานแล้ว เราสร้างเส้นเลือดฝอยขึ้นมาใหม่ โดยสร้างไมโครช่องที่ทำหน้าที่เหมือนเตียงของเส้นเลือดฝอย” Atala อธิบาย

จากรูปลักษณ์ภายนอก อตาลาและทีมของเขามีสิ่งดีๆ เกิดขึ้น ทิชชู่ดูมีขนาดที่ถูกต้อง มีรูปทรงและมีความแข็งแรงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานจริงในร่างกายมนุษย์ แต่ยังต้องได้รับการทดสอบเพิ่มเติมอีก ปลอดภัยเป็นพิเศษ และที่น่าตื่นเต้นยิ่งกว่านั้น พวกเขากำลังพิจารณาการใช้งานอื่นๆ ของ ITOP ด้วยเช่นกัน

“การพัฒนาเครื่องพิมพ์เนื้อเยื่ออวัยวะแบบบูรณาการในอนาคตกำลังมุ่งเน้นไปที่การผลิต เนื้อเยื่อสำหรับการใช้งานของมนุษย์ และสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะแข็งที่ซับซ้อนมากขึ้น” อตาลา บอก ควอตซ์ “แน่นอนว่าเมื่อพิมพ์เนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์ เราต้องแน่ใจว่าเซลล์สามารถอยู่รอดได้ และการทำงานคือการทดสอบขั้นสุดท้าย งานวิจัยของเราชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการพิมพ์กระดูก กล้ามเนื้อ และกระดูกอ่อนสำหรับผู้ป่วย เราจะใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกันในการพิมพ์อวัยวะที่เป็นของแข็ง”

และในขณะที่ Atala บอกว่า "ยังต้องใช้เวลาอีกสักระยะ" ก่อนที่สิ่งนี้จะเรียกได้ว่าเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ นั่นอาจเป็นการพูดที่น้อยไปสำหรับทศวรรษนี้

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ชีสเค้กพิมพ์ 3 มิติ? ภารกิจการทำอาหารเพื่อสร้างเครื่องจำลองอาหาร Star Trek
• NASA กำลังทดสอบเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้ฝุ่นดวงจันทร์ในการพิมพ์ในอวกาศ
• หมึกเซรามิกช่วยให้แพทย์สามารถพิมพ์กระดูกแบบ 3 มิติเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วยได้โดยตรง
• ตัวอย่าง Super Mario 3D World + Bowser's Fury เผยโหมดเกมใหม่สุดมันส์
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่นใหม่สร้างชิ้นส่วนด้วยการส่งอนุภาคไทเทเนียมที่มีความเร็วเหนือเสียง

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร