Új áttörés a 3D bioprintingban, az első 3D nyomtatott szív születésében

A közelmúltban az izraeli Tel Aviv-i Egyetem kutatói az emberi szövetet használták a világ első 3D-s nyomtatott szívének létrehozására, új reményt hozva a fejlett szívelégtelenségben szenvedő betegeknek, akiknek „szívüket kell változtatniuk” az életük folytatásához.

Az első sikeres vese- és szívátültetési műtét óta az 1960-as években a szervátültetés klinikai technológiája napról napra javult, és a műtét sikerteljesítménye növekszik. Számos országban azonban a szervszervezelők és az adományozók száma igen eltérő. Még ha szerencsés vagy, hogy megvárja a megfelelő szervet és sikeresen átülteti, a posztoperatív kilökődés még mindig veszélyt jelent a beteg életére. Az évek során a szervek teljes "replikációja" lett az orvosi szakma álma.

2010-ben a világ első bio-nyomtatója a tenyésztett emberi sejteket használta fel az első véredények létrehozásához, ami lehetővé tette az emberi szervek 3D-s nyomtatását. 2013-ban egy kardiológus befejezte az első 3D-s nyomtatott „szív” -et, amely nemcsak a beteg szívére néz ki, hanem veri. Azonban ez a „műanyag” csak a sebészeti eljárások tanulmányozására használható. Inkább ez csak egy "szívmodell".

Az újonnan kinyomtatott 3D-s szív nem csak a sejtek, a kamrák és az átrium, hanem a keresztező véredények is. Az ebben a nyomtatásban használt "tinta" a betegből kivont zsírszövetből származik. Ezek közül az izolált sejtek pluripotens őssejtekké válnak, majd megkülönböztetik azokat a szívizomsejteket, amelyek a szív és az endothelsejtek szívét alkotják. Az izolált nem-cellás komponens egy „személyre szabott gélré” alakul át, amely „ház” -ként „cementként” működik, rögzíti a sejt helyét, és extracelluláris mátrixként működik, hogy elősegítse e „kis téglák” növekedését. Hozzon létre kapcsolatot, és végül egy funkcionális szervré alakuljon át. Mivel a nyomtatott "nyersanyag" a páciensből származik, nem kell aggódnia az elutasítás előfordulásáról.

Azonban ez a 3D-s szív jelenleg csak összehúzódási funkcióval rendelkezik, és a kutatóknak további kultúrát kell folytatniuk, "a" tanítani a szívsejteket, hogy együtt dolgozzanak a szivattyúzási funkció elérése érdekében, majd végezzenek állat-transzplantációs kísérleteket. A távolságot valóban az emberi szívátültetésekre alkalmazzák, és több munka szükséges. A szív- és vérerek mellett a szívbe tartoznak a fibroblasztok, az idegsejtek, a zsírok stb. Ezen túlmenően, a kardiális szkennelési technológia és a nyomtatók korlátozott felbontása miatt jelenleg nem lehet kinyomtatni az összes véredényt a szívben.

A szervátültetés nem csak a szív, hanem a máj és a vesék is. A kutatók megpróbálták a "legsúlyosabb csontokat" elrontani a szervnyomtatásban.

Az emberi szervezetbe beültetett titánötvözet-csontokhoz a preoperatív analízis során alkalmazott orvosi modellekből az egyszerű szervezettől a funkcionálisan összetett szervekig a kutatók továbbra is új áttörést hoznak a bioprinting területén, és új reményt hoznak a betegeknek.