Sztuczna rogówka z samoskładających się biomateriałów 4D

Fot. Pixabay CC0

Jedynym ratunkiem dla wielu pacjentów okulistycznych jest przeszczep rogówki. Jednak w wielu przypadkach jest on odrzucany, a dawców brakuje. To powoduje, że od niedawna podejmowane są próby odtworzenia idealnie kulistej, ochronnej warstwy oka na bazie kolagenu.

Martina Miotto, doktorantka zajmująca się inżynierią tkankową na Uniwersytecie w Newcastle, stworzyła rogówkę z biomateriałów 4D. Są to materiały składające się z biokompatybilnych substratów i żywych komórek tkankowych, które zmieniają kształt, skład, a także i funkcję po wystawieniu na działanie określonych bodźców zewnętrznych. Żele kolagenowe zawierające komórki rogówki (CCCG) zostały więc ułożone w odpowiedni sposób, poddane działaniu bodźców i w ciągu pięciu dni wygięły się w kształt rogówki.

Miotto podkreśla: „Możliwe jest zastosowanie technologii o krok dalej dzięki wynalezieniu druku 4D, druku struktur, które można samodzielnie składać, tak jak nasze rogówki. Drukowanie struktur biologicznych, które mogą ułożyć się w jeszcze bardziej złożony kształt oznaczałoby, że nie trzeba tworzyć rusztowań, aby wydrukować komórki, a później ich usuwać. Dokładność procesu drukowania byłaby niezwykle przydatna w precyzyjnym pozycjonowaniu cząsteczek opartych na peptydach, które sprawiają, że komórki się kurczą".

Naukowcy nie poprzestają na rogówkach. Badają już stenty tętnicze wydrukowane w 3D, a planują pójść o krok dalej. "Druk 4D może być użyty do stworzenia takich, które zmieniałyby kształt. Zamknięty stent można by łatwo wstrzyknąć do krwioobiegu, a następnie otworzyć go przez siłę kurczenia się komórek, unikając operacji."

(KB)