Newsy

Biodrukowanie 3D ludzkich tkanek i narządów. W ciągu najbliższych lat w szpitalach mogą się pojawić drukarki pozwalające tworzyć funkcjonalne organy

2019-10-10  |  06:00

Z druku 3D coraz częściej korzysta medycyna. Naukowcy testują obecnie biotusz jako materiał umożliwiający drukowanie narządów, kości czy tkanek. Prowadzone są próby na rzecz uzyskania rogówki, skóry, zastawek serca, a nawet samego serca. Obecnie funkcjonujące urządzenia do druku przyrostowego pozwalają tworzyć przymiary medyczne, elementy do zastosowania w stomatologii, jak również biokompatybilne rusztowania do uzupełniania ubytków kostnych lub chrzęstnych. Biodruk 3D może być przyszłością transplantologii i w najbliższych latach nieść ze sobą możliwość tworzenia funkcjonalnych narządów o budowie, kształcie i składzie tworzonym indywidualnie dla danego pacjenta.

– Biodruk to jednoczesne umieszczenie biomateriału oraz komórek warstwa po warstwie po to, aby uzyskać trójwymiarową strukturę, którą następnie będziemy mogli rozwijać w kierunku funkcjonalnych organów. Obecnie nie jest to jeszcze możliwe, ale badania, które są prowadzone w tym zakresie, zmierzają właśnie w tym kierunku – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Dorota Bociąga, adiunkt w Zakładzie Inżynierii Biomedycznej i Materiałów Funkcjonalnych Instytutu Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej.

Drukowanie trójwymiarowych konstrukcji tkanek z różnych typów komórek i próby ich unaczynienia (waskularyzacji) są coraz częstsze. Naukowcy testują obecnie różnorodne biotusze jako materiał bazowy pozwalający na drukowanie różnych struktur, o różnym kształcie, odpowiedniej wytrzymałości, przepuszczalności i potwierdzonej biozgodności. Biodrukarki 3D osadzają warstwy materiału, aby budować złożone kształty odzwierciedlające części ciała takie jak skóra, kości, zastawki serca czy rogówki. Komórki stosowane do biodruku bezpośredniego, w tym również komórki macierzyste, mogą pochodzić z banków komórek. Mogą być również pobierane od pacjenta i wyhodowywane, aby następnie umieszczone w biotuszu i wydrukowane na organicznym obiekcie.

– W biodruku bezpośrednim od razu drukujemy z materiału, który zawiera komórki. Musimy więc zadbać, aby był on biokompatybilny nie tylko powierzchniowo, lecz także w całej swej objętości. To warunkuje dobrą przeżywalność komórek i ich zdolność do późniejszego namnażania. Materiał musi zarówno odżywiać komórki, jak i pozwalać na odprowadzanie ich produktów przemiany materii. Istotną rolę w tym odgrywa również kształt wydrukowanego elementu – tłumaczy dr Bociąga.

Możliwość wydruku części ciała techniką biodruku 3D może być ważnym krokiem w transplantologii. Pobranie komórek od biorcy przeszczepu i wykorzystanie ich w biotuszu do wydrukowania organu zastępczego, może pomóc ominąć komplikacje związane z przeszczepem, czyli np. długie oczekiwanie na odpowiedniego dawcę lub odrzucenie immunologiczne nowego narządu.

Grupa naukowców z American Friends of Tel Aviv University wydrukowała w 3D w pełni unaczynione serce przy użyciu komórek tkanki tłuszczowej. Druk 3D pomoże też osobom, które wymagają przeszczepów skóry. Profesor Tal Dvir z Uniwersytetu w Tel Awiwie ocenia, że już nawet w ciągu dekady w najlepszych szpitalach na świecie pojawią się drukarki narządów, a sam druk 3D stanie się rutynową czynnością.

– Badania prowadzone są w kierunku różnych działów medycyny. Na rzecz kardiochirurgii są już próby wydruku sztucznych zastawek serca czy samego sztucznego serca. Również w zakresie ortopedii biodruk będzie wykorzystywany do tworzenia różnego rodzaju struktur pozwalających na odbudowywanie ubytków kostnych czy chrzęstnych. Ale nie zapominajmy również o próbach ze sztuczną skórą czy druku soczewek – wymienia Dorota Bociąga.

W farmacji i medycynie nie brakuje już innowacyjnych rozwiązań biodruku. Zespół z Uniwersytetu Swansea w Wielkiej Brytanii opracował np. proces drukowania biologicznego, dzięki któremu przy użyciu regeneracyjnego biomateriału można stworzyć sztuczną matrycę kostną. Naukowcy z australijskiego centrum biofabrykacji BioFAB3D zbudowali z kolei ręczne urządzenie do drukowania chrząstek. BioPen jest wypełniony komórkami macierzystymi, które mogą tworzyć i wszczepiać rusztowania z żywego materiału w uszkodzone stawy.

Naukowcy z Korei Południowej opracowali wydrukowane w 3D sztuczne rogówki, które naśladują wzór sieci włókien kolagenowych w naturalnych rogówkach. Trwają także prace nad drukowaną w 3D tabletką, która zastąpi kilka innych, a każdy lek będzie miał inny czas uwalniania.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Kalendarium

Jak korzystać z materiałów Newserii?

Ważne informacje dla dziennikarzy i mediów

Wszystkie materiały publikowane w serwisach agencji informacyjnej Newseria przeznaczone są do bezpłatnej dystrybucji poprzez serwisy internetowe, stacje radiowe i telewizje, wydawców prasy oraz aplikacje pełniące funkcję agregatorów newsów. 

Szczegóły dotyczące warunków współpracy znajdują się tutaj.

Partner sekcji zdrowie

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Gwiazdy

Agnieszka Dygant: Nie czuję się na tyle zaabsorbowana internetem, żeby robić sobie cyfrowy detoks

Zdaniem Agnieszki Dygant warto od czasu do czasu zrobić sobie detoks od telefonu i internetu. Aktorka podkreśla, że szczególnie młodzi ludzie są wręcz uzależnieni od bycia online. Ona sama, jeśli tylko chce, potrafi nabrać do tego dystansu i znajduje czas na inny rodzaj rozrywki.

Gala Złote Spinacze 2019

Teatr

Katarzyna Herman: Szykuję się do takiego projektu, który ma być kręcony w Krakowie. Bardzo bym chciała, żeby się udało

Obecnie Katarzynę Herman można oglądać przede wszystkim na deskach teatru, ponieważ jednocześnie gra w kilku spektaklach wyjazdowych. Aktorka zdradza, że zaczęła też gościnne próby do sztuki reżyserowanej przez Agnieszkę Glińską w stołecznym Teatrze Dramatycznym. To jednak nie oznacza, że rezygnuje z filmu, bowiem będzie można ją zobaczyć w nowym obrazie Tomasza Wasilewskiego zatytułowanym „Głupcy”. W planach jest również kolejny projekt zawodowy, ale na razie artystka nie chce zdradzać zbyt wielu szczegółów.

Problemy społeczne

Trzykrotna zdobywczyni nagrody Emmy: Coraz więcej kobiet zajmuje stanowiska kierownicze. Także w Polsce mają dobre perspektywy

– Dziś coraz większa uwaga skupiona jest na kobietach i to jest wspaniałe – mówi Rita Cosby, amerykańska dziennikarka, która relacjonowała huragan Katrina, wojnę w Afganistanie, przeprowadzała wywiady z Jaserem Arafatem czy Slobodanem Miloševiciem. Choć jest jeszcze wiele barier do pokonania, kobiety częściej zajmują najważniejsze stanowiska w firmach i w polityce. Dziennikarka podkreśla, że niebawem możemy doczekać się pierwszej kobiety na stanowisku prezydenta USA. – Sukcesy kobiet dają przykład i motywacje kolejnym kobietom, a wzajemne wsparcie buduje silną więź na całe życie – podkreśla dziennikarka.

 

Konsument

1,5 mln dzieci w Polsce mieszka w tzw. chorych domach. Źle ogrzewane, zawilgocone i niedoświetlone budynki mają olbrzymi wpływ na ich zdrowie

Wilgoć, niska temperatura, brak światła i nadmierny hałas to cztery główne czynniki ryzyka istniejące w tzw. chorych domach. Dzieci, które mieszkają w złych warunkach, a jest ich ok. 1,5 miliona, ponadczterokrotnie częściej cierpią na astmę, alergie, kaszel, świszczący oddech czy atopowe zapalenie skóry. Na takie dolegliwości bardziej niż mieszkańcy bloków narażone są dzieci przebywające w domach jednorodzinnych na obszarach podmiejskich, bo większość takich budynków jest nieodpowiednio ogrzewana i niedoświetlona – wynika z V edycji raportu „Barometr zdrowych domów”, który powstał z inicjatywy Grupy VELUX.