Hiszpańscy naukowcy robią postępy w drukowaniu 3D tkanki kostnej i chrząstki

Druk 3D

Hiszpańscy naukowcy są coraz bliżej stworzenia tkanki i chrząstki drukowanej na drukarce 3D. Biotechnologia zaczyna wychodzić z laboratorium i staje się coraz bardziej wdrażana w przeszczepach i innych ważnych procedurach chirurgicznych.

Przełom został dokonany przez naukowców i inżynierów z Universidad Complutense de Madrid, we współpracy z Hiszpańską Radą ds. Badań Naukowych (CSIC). Drukowana 3D tkanka kostna powinna okazać się przydatna jako sposób leczenia osteoporozy i innych chorób zwyrodnieniowych, a także zmniejszyć potrzebę używania zwierząt w badaniach laboratoryjnych.

Proces biologicznego drukowania tkanki kostnej i chrząstki wykorzystuje specjalnie przygotowaną siatkę drukowaną, wykonaną z polikaprolaktonu (PCL). Po pobraniu próbki z istniejącej już tkanki, komórki mogą być implantowane do tej siatki za pomocą igły, która buduję jedną z głowic drukarki. Następnie komórki te zaczynają się rozwijać się w siatce PCL, tworząc właściwą tkankę. Istnieją dwa sposoby wszczepienia powstałego „implantu" pacjentowi. Jednym z nich jest umieszczenie go bezpośrednio w miejscu urazu takiego jak pęknięcie czy złamanie kości, co pozwoli uzupełnić powstałe ubytki i przyspieszyć regeneracje. Drugi opiera się na stworzeniu odpowiednich warunków w laboratorium, w którym komórki mogły by się mnożyć na siatce PCL, a ta następnie jest wszczepiana do organizmu chorego. Wykorzystanie komórek pacjenta do tkanki drukowanej 3D oznacza, że organizm gospodarza jest znacznie mniej narażony na ich odrzucenie. Innym pozytywnym aspektem jest to iż przy dalszym rozwoju tej technologii metalowe protezy będą stopniowo wycofywane. Spowoduje to nie tylko obniżenie kosztów, ale również podniesie poziom bezpieczeństwa zabiegów oraz znacznie przyspieszy poziom usprawniania chorych.

Technologia stosowana w tych badaniach nad bioprojektami została przekazana przez hiszpańską firmę elektroniczną BQ. Jej produkty zostały już wykorzystane w kilku innych projektach badawczych w sektorach nauki i medycyny, które korzystają z technologię druku 3D. Aparat Hephestos 2 i Witbox 2 zostały dostarczone przez firmę wraz z poszerzonym wsparciem technicznym i pomocą. Pomimo zaawansowanego charakteru badań biologicznych i potencjalnie wysokich stawek, żadna z maszyn nie jest wysokowydajna. Sukces badań biotechnologicznych dowodzi jednak, jak duże postępy poczyniła technologia druku 3D w ostatnich latach, a także podkreśla znaczenie współpracy międzydyscyplinarnej i kluczową rolę producentów elektroniki, takich jak BQ w zakresie badań naukowych w przyszłości.

Badania Universidad Complutense de Madrid i CSIC trwają nadal, przy czym eksperymentalna procedura wymaga testów, zanim będzie można ją zastosować u pacjentów. Naukowcy mają nadzieję osiągnąć swój cel w ciągu 2 lat.

(KB)