Bionyomás - nyomtató az orvostudományban

orvosi

Zukunftsmusik: A kutatók remélik, hogy a nem túl távoli jövőben az egész szervek a 3D nyomtatóból származnak. Penn állam (CC BY-NC-ND 2.0)
felolvasta

Ez a gyógyszer a fejlett technológia területe is, ezért alapvetően ismeretes az állandó fejlődésnek. A bionyomtatás fejlesztésével azonban forradalmat lehet kezdeményezni ebben az ágazatban és az egész egészségügyi rendszerben, amely új irányokba hozza a szerv- és szövetátültetéseket.

Az bionyomtatás egyszerűen magyarázható

Alapvetően a bionyomtatás egyszerűen a 3D nyomtatás speciális formája. A felhasznált anyag azonban nem szilárd, hanem speciálisan termesztett sejtekből áll. A bionyomtatót ugyanúgy kezelik, mint a hagyományos 3D nyomtatót, nevezetesen egy számítógépről. Ez lehetővé teszi szövet vagy egész szerkezet előállítását. A közeljövőben lehetővé kell tenni a teljesen funkcionális szervek létrehozását is. A gyógyászatban való felhasználásuk mellett a kutatók és a fejlesztők arra is gondolkodnak, hogy a biológiai nyomatok felhasználhatók-e a biológiában. Mert mesterséges lényeket lehet létrehozni. Egy másik felhasználási lehetőség az élelmiszeripar, hogy vele húst készítsen. Az első bioprint-kísérlet azonban azon testrészek előállítására korlátozódott, amelyeknek csak az emberi testben támogató vagy korlátozott funkciója van. Ennek ellenére a szemprotézisek vagy végtagok előállítása már lehetséges.

Egyszerű működés a bionyomtatásban

Jelenleg két általános gyakorlat létezik a szövet mesterséges előállítására. A megkülönböztetés hasonló a papírnyomtatóhoz. Nevezetesen a lézer- vagy a tintasugaras alapelv szerinti 3D nyomtatásról van szó, magyarázza a nyomtatószakértő, a Printer-Care. Az előbbi úgy működik, hogy gőznyomást hoz létre a lézersugár segítségével, amely apró csepp gélt önt fel, amelyet megfelelő felületre sejtdúsítottak. Idővel a kívánt szöveti formák cseppenként jelennek meg. A tintasugaras technológia elve szerint két fúvóka felváltva folyadékot injektál az alapra. Míg az első fúvóka egy viszkózus és gyorsan megszilárduló műanyag tömeg, az úgynevezett hidrogél befecskendezésével, a fúvóka két élő cellájából származik. Ezek vagy érett vagy progenitor sejtek. Ez lehetővé teszi a szövet lépésről lépésre a magasság növekedését.

Három követelmény a "nyomtatott" személy számára

A funkcionális szervek előállításához három követelményt kell végrehajtani. Egyrészről megfelelő keretre van szükségük az alak és a belső szerkezet meghatározásához. Másodszor, az élő sejteket közvetlenül az állványba kell vezetni a megfelelő cellákba, a megfelelő helyeken. És harmadszor, annak a lehetőségnek kell lennie, hogy a mesterséges szerv perfundálható legyen. Csak akkor garantált, hogy képes élni és dolgozni. Noha a mai napig előállított szervek mesterséges kinyomtatása nem volt különböztethető meg a valósól, még nem teljesítették a megállapított követelményeket. Ezért egyértelmű, hogy a kutatás még mindig a kezdeti szakaszban van. De azt reméli, hogy a jövőben a bionyomtatás marad, mert még a komoly tudomány is egyértelmű, hogy a következő logikus lépés csak idő kérdése.

Tíz-húsz év alatt a 3D-s bionyomtatóknak rendelkezniük kell a szükséges képességgel, hogy teljes bőrsejteket és szerveket hozzanak létre, amelyek a bőr vagy a szervek megfelelő funkcióit is ellátják. kijelző

Életrajz, mint a jövő életmentője

A bionyomtatás által mesterségesen létrehozott szervek és szövetek könnyen helyettesíthetik az életben súlyosan beteg vagy sérült szerveket. Végül is, a Biodrucker jelentősen fejlődött az első modellgeneráció óta. Most lehetőség van olyan mikrovaszkuláris hálózatok létrehozására, amelyek később új szövetet termeszthetnek. Például a hasnyálmirigy, a máj és a vesék teljes mértékben újjáalakíthatók. A kutatók és az egészségügyi szakemberek meg vannak győződve arról, hogy ezek az új szervek egy napon képesek lesznek a donorszervek helyettesítésére is. Mivel ezek kvázi saját implantátumok, ennek megfelelően meg kell oldani a testben az immunrendszer által esetleges szerv-kilökődés problémáját.

Az előretekintés reményt ad

Nyilvánvaló, hogy itt továbbra is kiterjedt fejlesztési munkára van szükség, mindaddig, amíg az eredmények valóban olyan jók, hogy a szervek, mint például a vesék vagy a szív, valójában helyettesíthetők mesterségesen létrehozott szervekkel. Ugyanakkor, ha a 3D nyomtatási technológiát jól megtervezték, nemcsak jelentősen javíthatja az emberek életét, akiknek egyébként néhány évig várniuk kellene a lehetséges donorok listáján, hanem forradalmasítani kellene az egész orvosi világot. Logikus következmény tehát az egészségügyi rendszer költségeinek csökkentése és a nagyon pontos és gyors munka pontosan illeszkedő szervekkel történő biztosításának lehetősége.

(A cikk Jens Funken külső szerzővel együttműködve készült, 2017.11.24.)