S 3D tehnologijo natisnili delujoče srčne zaklopke
Ameriški znanstveniki so s tiskalnikom 3D s posebno tehnologijo iz kolagena natisnili funkcionalne dele človeškega srca, med drugim srčne zaklopke. Ob tem napovedujejo, da bodo lahko s to novo tehnologijo v prihodnosti izdelali tudi celotne organe.
“Dokazali smo, da lahko iz kolagena dejansko natisnemo tridimenzionalno srčno zaklopko,” je pojasnil Adam Feinberg, profesor biomedicinskega inženiringa na Univerzi Carnegie Mellon.
Ameriški znanstveniki so iz kolagena natisnili delujoče srčne zaklopke.
Kot so avtorji raziskave opisali v avgustovski izdaji revije Science, jim je uspelo v postopku med drugim replicirati medceličnino. Za izdelavo te kompleksne strukture so uporabili kolagen, ki je najbolj razširjen protein v telesu in obenem glavna sestavina medceličnine. V umetno izdelano strukturo so nato vnesli žive celice in kapilare.
Medceličnina je vlaknata zunajcelična struktura, katere naloga je podpora celicam, ki jo obdajajo. Sestavljena je iz kompleksnih molekul in tekočine, ki jo proizvajajo in v svojo neposredno okolico izločajo celice.
Pred tem so imeli pri delu z medceličnino težave z obstojnostjo in prenizko ločljivostjo. Težave so nastajale tudi pri delu s kolagenom, ki je kot naravni biološki material prisoten v vseh človeških tkivih in v osnovi tekočina.
Pri novi metodi pa so uspeli to težavo premagati s pomočjo natančno nadzorovanega hitrega spreminjanja pH, ki privede do strjevanja kolagena. Tehnika se imenuje Fresh (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels).
Za izdelavo tkiv so uporabili izjemno natančne biotiskalnike. Ločljivost je 20 mikrometrov, torej občutno višja kot pri običajnih tiskalnikih 3D, ki jih uporabljajo za tiskanje plastičnih struktur.
Srčnih zaklopk še niso preizkusili v živem bitju
“Natisnjenih” delov srca sicer še niso vsadili v živa bitja. Srčne zaklopke so preizkusili v posebnem simulatorju, ki poustvarja pritisk in pretoke krvi v človeškem telesu. Ugotovili so, da je model sposoben sinhroniziranega utripanja ter zapiranja in odpiranja zaklopk.
Znanstveniki zatrjujejo, danjihova tehnologija omogoča izdelavo različnih delov organov – od kapilarne ravni pa vse do celotnih organov.
Seveda pa bodo potrebne še dodatne izboljšave, preden bi lahko to tehniko resnično uporabljali za tiskanje delujočih človeških organov. Eden od izzivov bo proizvodnja milijard celic, potrebnih za tiskanje velikih tkiv na proizvodni ravni.
Zato je verjetno bližje uresničitvi krpanje obstoječih organov, na primer poškodb, ki nastanejo na srcu ob infarktu, ali pa poškodovanih jeter.
