Ajánlott, 2019

Szerkesztő Választása

Mit várhatsz, ha zsindelyed van
Az ismétlődő stroke hosszú távú kockázata alulértékelt
Lehetséges cél a jövő Huntington-betegség kezelésére

3D-bioprinting technikával épített funkcionális emberi testrészek

A regeneratív orvostudományban elért áttörés során a tudósok funkcionális fül-, csont- és izomszerkezeteket fejlesztettek ki a 3D-bioprinting technológiát alkalmazva.


A kutatók egy új, 3D-s nyomtatási technikát alkalmaztak egy funkcionális emberi fül kialakítására.
Képhitel: Wake Forest Baptist Medical Center

A kutatócsoport, a Wake Forest Baptista Orvostudományi Központból, Winston-Salemben, az NC-ben, azt mondja, hogy az új technológia - az integrált szövet- és szervnyomtatás (ITOP) rendszer - és az ebből eredő alkotások fontos előrelépést jelentenek a növekvő helyettesítő szövetekben és szervek a betegtranszplantációhoz.

Dr. Anthony Atala, a Wake Forest Regeneratív Orvostudományi Intézet (WFIRM) igazgatója és munkatársai elmagyarázzák, hogyan hoztak létre a 3D nyomtatott testrészeket a folyóiratban Természet biotechnológia.

Az utóbbi években a 3D nyomtatás ígéretes stratégiává vált az összetett szövetek és szervek növekedéséhez, amelyek képesek megismételni az emberi testét.

Dr. Atala és munkatársai azonban megjegyzik, hogy a jelenlegi 3D-s nyomtatók nem képesek olyan emberi szöveteket és szerveket előállítani, amelyek elég erősek ahhoz, hogy átültethetők a szervezetbe vagy túlélhessenek a transzplantáció után.

A csapat úgy véli, hogy az ITOP technológiájuk segíthet az ilyen problémák leküzdésében.

Az ITOP segítségével létrehozott funkcionális fül, csont és izom

A kutatók az elmúlt 10 évben az ITOP rendszert fejlesztették.

A 3D-nyomtatási technológia ötvözi a biológiailag lebomló, műanyagszerű anyagot és az optimális vízalapú gélt. A műanyag a 3D szerkezet alakját képezi, míg a gél szöveti sejteket tartalmaz, és bátorítja őket a növekedésre.

A 3D-s nyomtatványok mikro-csatornákból állnak, amelyek szivacsként hatnak a test tápanyagainak és oxigénjének átültetéséhez. Ez segít a struktúrák életben maradásában, amikor kialakulnak egy véredényrendszer, amelyet az emberi szervezetben való működéshez szükséges.


Ez a kép mutatja az ITOP rendszert, amely egy állkapocscsontot nyomtat.
Képhitel: Wake Forest Baptist Medical Center

Tanulmányukban Dr. Atala és munkatársai az ITOP-rendszert használták, hogy olyan baba méretű emberi fülszerkezeteket építsenek fel, amelyek 1,5 körüli méretűek voltak, és az egerek bőr alá ültették őket.

Az átültetést követő 2 hónapon belül a fülszerkezetek - amelyek alakja jól karbantartottak - porcszövetet és véredények rendszerét képezték.

Összehasonlításképpen, a korábbi kutatások azt mutatták, hogy a már létező véredényrendszer nélküli 3D nyomtatott szövetszerkezetnek kisebbnek kellett lennie, mint 200 mikron (0,007 in) ahhoz, hogy az emberi szervezetben túlélje.

"Eredményeink azt mutatják, hogy az általunk használt bio-tinta kombináció a mikro-csatornákkal együtt biztosítja a megfelelő környezetet a sejtek életben tartásához és a sejtek és szövetek növekedésének támogatásához" - mondja Dr. Atala.

A kutatók az ITOP rendszert és az emberi őssejteket is használták az állkapocscsontok építésére, amelyeket a csapat megjegyezte az emberi arc rekonstrukcióhoz szükséges méret és alak. Öt hónappal a patkányok beültetése után a csontfragmensek véredényeket képeztek.

Emellett a kutatók izomszövetet nyomtattak, és patkányokba ültették be. A szövetek csak 2 hét alatt alakítottak ki ereket és kiváltották az idegképződést, és szerkezeti jellemzői fennmaradtak.

A technológia ajtót nyit a személyre szabott szöveti regenerációhoz

Amellett, hogy képes a sejtnövekedést támogatni és a szöveti struktúrákat életben tartani, a csapat azt mondja, hogy az ITOP rendszernek van egy másik előnye: a számítógépes tomográfia (CT) és a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) információit felhasználhatja olyan struktúrák létrehozására, amelyek egyénileg minden betegre.

Beszélni BBC hírekDr. Atala olyan páciens példáját használja, akinek szegmenséből hiányzik egy szegmens.

"A páciens behozatala, a képalkotás, majd a képalkotási adatok átvétele és a szoftverünkön keresztül továbbítanánk a nyomtatót, hogy létrehozzon egy darab állkapocscsontot, amely pontosan illeszkedik a betegbe" - magyarázza.

Dr. Atala megjegyzi az eredmények lehetséges következményeit:

"Ez az új szövet- és szervnyomtató fontos előrelépés a páciensek helyettesítő szövetének készítésében. Ez stabil, emberi méretű szöveteket készíthet bármilyen alakú.

A továbbfejlesztés során ezt a technológiát potenciálisan élő szövetek és szervstruktúrák nyomtatására lehet használni a sebészeti beültetéshez. "

A csapat megállapításai egy másik, 2014-ben elvégzett tanulmány alapján készültek, amelyekben sertés izomsejtek és hüvelyi epithelialis sejtek segítségével laboratóriumi hüvelyeket hoztak létre, amelyeket négy nőstényben sikerült átültetni.

Dr. Atala és munkatársai ugyanakkor megállapították, hogy egy ilyen technika nehézkes lehet az olyan összetett szervek esetében, mint a máj és a vese. De a csapat azt mondja, a legújabb technológiájuk azt mutatja, hogy a 3D-s nyomtatás használata bonyolultabb szövetek készítéséhez megvalósítható.

"Ebben a tanulmányban a szöveti erősségeket - az izmoktól a lágyszövetektől a porcig és a csontig - széles körben kinyomtattuk, mivel a szövetek erősségét tekintve kemény szövet jelenik meg" - mondta Dr. Atala Dr. BBC hírek. "A remény az, hogy folytassuk a munkát ezen technológiákkal, hogy más emberek szöveteit is célozzák."

Korábban, ebben a hónapban, Orvosi hírek egy olyan tanulmányról számoltak be, amely megmutatja, hogy egy 3D-s nyomtatott csontszerkezet lehetővé teszi a természetes szövetek regenerálódását.

Népszerű Kategóriák

Top