Tak powstaje ucho z drukarki 3D

Fabryki narządów przestają być fikcją. Zamiast protez, współczesna medycyna potrafi już zaoferować żywe, działające fragmenty tkanek, a nawet całe narządy. W jaki sposób powstają?

Z tego artykułu dowiesz się:

  1. kiedy wydrukowano żywą tkankę
  2. jak wydrukować żywy narząd
  3. w jaki sposób powstało ucho z drukarki
  4. które zwierzęta służą do testowania narządów

Krok 1: wybór sprzętu

Do drukowania służy specjalna drukarka, działająca podobnie jak popularne drukarki 3D. Różnica polega m.in. na wykorzystanym materiale: głowica drukarki umożliwia wykorzystanie zawiesiny zawierająca komórki i spajającego je hydrożelu, kolagenu albo czynnika wzrostu.

Krok 2: dobieramy kształt

Przed laty eksperymentowano z pokrywaniem żywymi komórkami uformowanego wcześniej stelażu. Skuteczniejsza okazała się inna metoda: jednocześnie drukuje się żywe komórki i stelaż, który pozwala na uzyskanie pożądanego kształtu. Stelaż może zostać z czasem rozłożony w procesie trawienia białek albo pozostać, jako stały element projektowanej tkanki.

Krok 3: dbamy o odżywianie!

Kluczowe dla powodzenia całej operacji jest zapewnienie komórkom odżywiania, zapewnianego przez krew. Dlatego łatwo jest wydrukować płaską warstwę żywych komórek, ale trudno przestrzenną bryłę jakiegoś narządu.

Ucho i fragment kości z drukarki 3D

Kluczem do sukcesu jest w tym przypadku zastosowanie zawiesiny o składzie, pozwalającym komórkom na przeżycie, zanim wydrukowana część przyjmie się w ciele biorcy i będzie przez niego odżywiana.

Szczur z wszczepionym pod skórę uchem

Zobacz również: Wieczór Premier - 3D Mapping w Warszawie

Krok 4: wszczepiamy!

Wydrukowany narząd może być wszczepiony np. zwierzęciu, które zapewnia odżywianie dla tworzącej go tkanki w czasie potrzebnym do rozmnożenia się komórek i wzrostu narządu. Inną możliwością jest wszczepienie narządu — np. ucha — pod skórę przyszłego użytkownika, który "hoduje" je aż do czasu właściwego przeszczepu.

Krok 5: tworzymy żywy, sztuczny narząd

Przełomem, którym niedawno pochwalili się badacze z Wake Forest Institute, okazała się technologia o nazwie Zintegrowany Systemem Drukujący Organy i Tkanki (ITOP). Na czym polega jej innowacyjność?

Chodzi o to, że naukowcom udało się zbudować drukarkę, drukującą jednocześnie z kilku materiałów: polimerów, tworzących szkielet narządu, żywych komórek i tymczasowej osłony, chroniącej organ do czasu, aż zrośnie się z organizmem, do którego został przeszczepiony.

Ta nowoczesna drukarka służąca do wydruku tkanek i organów to niebywały postęp w tworzeniu tkanek zastępczych dla pacjentów. Dzięki niej można wyprodukować stabilną tkankę ludzką w odpowiednim rozmiarze i kształcie. W miarę rozwoju tej technologii, możliwe będzie wydrukowanie żywej tkanki i organów potrzebnych do przeszczepów.

Anthony Atala, Wake Forst Institute for Regenerative Medicine

To ważna zmiana – wcześniej udawało się wydrukować najwyżej fragmenty mięśni, kości albo naczyń krwionośnych.

Wydrukowano w ten sposób m.in. niewielkie ucho, odpowiadające wielkością uchu dziecka. Wszczepiono je następnie w ciało użytego do eksperymentu szczura, gdzie po około dwóch miesiącach wydruk nie tylko zachował swoją formę, ale obrósł również siecią naczyń krwionośnych, odżywiających żywą tkankę.

Krok 6: poprawiamy sobie słuch!

Opisany wyżej przykład, w połączeniu z elektronicznym implantem, który po podłączeniu do układu nerwowego zapewnia zdolność słyszenia, oznacza, że mamy już technologię, pozwalającą na stworzenie działającego, żywego narządu, zdolnego do zastąpienia fragmentu ludzkiego ciała.

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Nauka:

Sztuczki sprzedawców, na które musisz uważać Skąd wziął się znak @? Jest starszy od komputerów! 10 niesamowitych faktów na temat piersi Technologiczne mity. Bracia Wright wcale nie byli pierwszymi lotnikami. Kto ich ubiegł? Układ QWERTY i szybkie pisanie. Długa historia technologicznego mitu 24 pechowych wynalazców, których zabiły własne wynalazki Sztuczna inteligencja – jesteśmy dalej od celu niż nam się wydaje Astronauci z polskiej bazy księżycowej: przeżyjemy jedząc glony Wyprawa na alfa Centauri? To nie ma sensu Wirusy komputerowe z dawnych lat: niebezpieczne dzieła sztuki Nowy, lepszy człowiek: nadludzka siła, szybka regeneracja i dodatkowe zmysły Kuloodporna husaria. Jak technologia pozwala nam przeżyć postrzał z broni palnej? Najdziwniejsze maszyny II wojny światowej [cz. 3]. III Rzesza 15 najdziwniejszych broni palnych. Pistolet kosmonautów, karabin na Turków i inne Najdziwniejsze maszyny II wojny światowej [cz. 1]. Związek Radziecki 10 okrętów, które wygrały wojnę na morzu. Najciekawsze lotniskowce II wojny światowej Najdziwniejsze bronie świata Największe czołgi świata: stalowe monstra, które miały odmienić losy wojen 8 najpotężniejszych pancerników, jakie kiedykolwiek pływały po morzach Stalowe monstra. Najdziwniejsze czołgi z pionierskiego okresu rozwoju broni pancernej Gigantyczne bombardy, moździerze i armaty. 9 największych dział, jakie kiedykolwiek zbudowano Najdziwniejsze czołgi i pojazdy wojskowe świata 9 najkrwawszych dyktatorów XX wieku. Nie tylko Hitler i Stalin! Obcy nie odpowiadają, bo już nie żyją. A my będziemy następni

Popularne w tym tygodniu:

Sztuczki sprzedawców, na które musisz uważać