3D nyomtatókkal hamarosan rendelésre készíthetnek testrészeket élő sejtekből

Tudósok első alkalommal használnak 3D nyomtatási technológiát élő szövetből álló struktúrák létrehozására. A bioprinter áttörés ígéretesne...

Tudósok első alkalommal használnak 3D nyomtatási technológiát élő szövetből álló struktúrák létrehozására. A bioprinter áttörés ígéretesnek mutatkozik porc, csont és izom előállítása esetén, megnyitva ezzel a lehetőséget emberi csere testrészek megalkotása előtt.

A Nature Biotechnology hétfőn számolt be róla, hogy a kutatók bioprinter segítségével megtalálták a módját, hogy élő izmot, csontot és porcot állítsanak elő. A kutatók szerint ez a technológia soha nem látott fejlődést hozhat a harctéri sérülések gyógyítása terén, amely élő sejtek és egy műanyagszerű anyag kombinációjával érhető el. (1)

Míg korábban már sikerült szövetet nyomtatni, a tudósok még nem jöttek rá azon módszerre, hogy a szövetekben hogyan tegyék lehetővé a véredények számára, hogy elfoglalják azokat, miután átültették őket.

"A sejtek egyszerűen nem tudnak fennmaradni vérellátás nélkül, melyek 200 mikronnál kisebbek, ami rendkívül kicsi," - mondta Anthony Atala, az észak-karolinai Wake Forest Regeneratív Orvoslás Intézet igazgatója. "Ez a maximális távolság. És nem csak nyomtatás esetében, ez a természetes."

Eddig az előállított testrészeket csupán laboratóriumi állatokon tesztelték, de a transzplantáció elég stabil volt ahhoz, hogy sikeresnek legyenek tekinthetők az említett vizsgálatok.

"Lehetséges létrehozni stabil, emberi léptékű szöveteket bármilyen alakban," - mondta Atala. "További fejlődés esetén ez a technológia potenciálisan felhasználható élő szövetek és szervi struktúrák nyomtatásához műtéti beültetésre." (2)


Az áttörő bioprinter az egyedi szerveket mesterséges, biológiailag lebomló műanyagszerű anyag rétegzésével hozza létre különböző mintákkal, amely a páciens sejtjeit tartalmazza, aki megkapja az implantátumot. Az eszköz ezután hozzáad egy ideiglenes héjat, ami vázként szolgál a struktúra egyben tartásához, amíg beültetik a befogadó testébe. A mesterséges anyagok ezt követően lassan bomlanak le, amíg a sejtek növekedése elég erős lesz ahhoz, hogy fenntartsák önmagukat.

"Az eredményeink azt mutatják, hogy az általunk használt biotinta kombináció együtt a mikorcsatornákkal megfelelő környezetet biztosít a sejtek életben maradásához, és támogatja a sejtek és szövetek növekedését," - mondta Atala.

Hogy teszteljék a testrészeket, a tudósok ember nagyságú füleket nyomtattak, és egerekbe ültették be azokat, majd ezután tanúi voltak annak, ahogy a vérkeringés és a porcszövetek két hónap alatt létrejöttek. Patkányokba izomszövetet ültettek, és megfigyelték, hogy az idegek két héten belül kialakultak. Csont implantátumok, melyeket emberi őssejtek felhasználásával nyomtattak, majd ültettek be patkányokba, véredény rendszerek kialakulását indították el, ami öt hónap elteltével volt megfigyelhető.

Bár emberek esetében még nem alkalmazták, Atala és kollégái azt mondják, hogy a bioprinter alapelvei ugyanazok embereknél, mint az állatoknál. A csere testrészeket 3D test szkennelés alapján lehet majd megrendelni, mondták a kutatók.

(1) - http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3413.html
(2) - http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-02/wfbm-spf021116.php

RT