Έχει αναπτυχθεί 3D εκτυπωτής που μπορεί να παράγει σύνθετους τεχνητούς ιστούς για χρήση σε μεταμοσχεύσεις.
Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ένα 3D εκτυπωτή που έχει ειδικά προσαρμοσθεί για την κατασκευή θεραπευτικών βιοϋλικών από πολλαπλά υλικά.
Οι ερευνητές λένε πώς μέσω της καινούριας μεθοδολογίας θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο προς την εκτύπωση κατά παραγγελία σύνθετων τεχνητών ιστών για χρήση σε μεταμοσχεύσεις και άλλες χειρουργικές επεμβάσεις.
«Οι ιστοί είναι εξαιρετικά σύνθετες δομές, οπότε για να παράξουμε τις τεχνητές εκδόσεις αυτών των δομών και να λειτουργούν σωστά, θα πρέπει να τα αναδημιουργήσουμε από την αρχή, εξαλείφοντας έτσι την πολυπλοκότητά τους», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης, ο Ali Khademhosseini, ο οποίος είναι επίσης καθηγητής της μηχανικής στην UCLA Samueli School of Engineering.
«Η νέα προσέγγιση μας προσφέρει ένα πιο δυναμικό τρόπο που χτίζει πολύπλοκες βιοσυμβατές κατασκευές από διαφορετικά υλικά», επισήμανε ο προαναφερόμενος.
Η παρούσα μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Advanced Materials, η μελέτη εξηγεί πώς η νέα τεχνική χρησιμοποιεί μια διαδικασία βασισμένη στο φως που ονομάζεται στερεολιθογραφία και εκμεταλλεύεται έναν προσαρμοσμένο 3D εκτυπωτή σχεδιασμένο από τον ίδιο τον Khademhosseini που έχει δύο βασικά στοιχεία.
Το πρώτο από τα οποία είναι ένα Μικρορευστομηχανικό προσαρμοσμένο τσιπ, δηλαδή μια μικρή επίπεδη πλατφόρμα παρόμοια με το μέγεθος ενός τσιπ υπολογιστή. Το δεύτεροστοιχείο είναι ένα ψηφιακό micromirror, μια σειρά από περισσότερα από 1 εκατομμύριο μικροσκοπικά καθρεφτάκια, τα οποία κινούνται ανεξάρτητα.
Οι ερευνητές εξήγησαν πώς χρησιμοποίησαν διαφορετικούς τύπους υδροπηκτών στοιχείων στην έρευνά τους. Αυτά είναι υλικά τα οποία, αφού διέλθουν από τον εκτυπωτή, σχηματίζουν ικριώματα για την ανάπτυξη ιστών.
«Το μικροσκόπιο στρέφει το άμεσο φως στην επιφάνεια εκτύπωσης και οι φωτιζόμενες περιοχές υποδεικνύουν το περίγραμμα του 3D αντικειμένου που εκτυπώνεται», εξηγούν οι επιστήμονες.
«Το φως προκαλεί επίσης τη δημιουργία μοριακών δεσμών στα υλικά, τα οποία προκαλούν τη σταθερότητα των πηκτωμάτων σε στερεά υλικά. Καθώς εκτυπώνεται το 3D αντικείμενο, η συστοιχία των καθρεφτών αλλάζει το μοτίβο του φωτός για να μεταμορφώσει το σχήμα κάθε νέου στρώματος.
Κατά τη δοκιμή της διαδικασίας, οι ερευνητές δημιούργησαν κάποια πρώτα απλά σχήματα, όπως πυραμίδες. Στη συνέχεια, έκαναν σύνθετες 3D δομές που αντικατοπτρίζουν τμήματα του μυϊκού ιστού όπως και του συνδετικού μυοσκελετικού ιστού, αποδεικνύοντας πως η καινούργια μέθοδος θα μπορούσε να λειτουργήσει για την αντικατάσταση του πραγματικού ιστού.
Το επόμενο βήμα ήταν να αποδείξουμε ότι οι πρωτότυπες εκτυπώσεις δουλεύουν σωστά σε έναν ζωντανό οργανισμό. Τα νέα μοσχεύματα εμφυτεύτηκαν σε αρουραίους για να διαπιστωθεί πως δεν θα τα απορρίψει οργανισμός τους. Η μελέτη δεν αναφέρει αν έχουν εμφυτευθεί σε κάποιο άνθρωπο, αλλά αυτό το βήμα είναι χωρίς αμφιβολία το επόμενο σχέδιο δράσης των επιστημόνων.
