Żywe tkanki jak drukowane

Fot. Pixabay, CC0

Naukowcy z University of California w Los Angeles opracowali technikę, która wykorzystuje specjalnie dostosowaną drukarkę 3D do tworzenia biomateriałów terapeutycznych. Stwarza to szansę na wykorzystanie ich w przeszczepach i wielu innych operacjach, być może już w niedalekiej przyszłości.

Zaprojektowanie sztucznych wersji tkanek wymaga odtworzenia ich skomplikowanej struktury. Drukarka opracowana przez kierującego badaniem Aliego Khademhosseiniego ma dwa kluczowe elementy., które to umożliwiają. Pierwszym jest zbudowany na zamówienie układ mikroprzepływowy, obsługujący przepływ cieczy. Ma wiele wyjść, z których każde "drukuje" inny materiał. Drugim elementem jest cyfrowy mikrometr - układ ponad miliona poruszających się niezależnie od siebie drobnych zwierciadeł.

Jak działa taka drukarka? Wykorzystuje ona proces zwany zautomatyzowaną biopoligraficzną stereolitografią. Mikrolusterka kierują światło na powierzchnię drukowania, a oświetlone obszary wskazują obrys drukowanego obiektu 3D. Światło wyzwala również wiązania molekularne, które tworzą się w różnorodnych „biotuszach" hydrożelowych, dzięki czemu żele przechodzą w stały materiał. Podczas drukowania mikrometr zmienia wzór światła, ukazując w ten sposób kształt każdej nowej warstwy. Jest to pierwszy raz, kiedy w tym procesie wykorzystano do drukowania kilka materiałów. Co prawda, tylko cztery, ale zdaniem Khademhosseiniego można ich użyć znacznie więcej.

W swoich badaniach naukowcy z University of California najpierw wydrukowali proste kształty, a następnie przeszli do złożonych struktur, naśladujących tkankę łączną mięśni i szkieletu łączącego tkanki mięśniowe. Przetestowali nawet te struktury na szczurach, a testy wyszły pozytywnie. Wszczepione wydruki nie zostały odrzucone.

(KB)