Novi proboj u 3D bioprintu, rođenju prvog 3D tiskanog srca

Nedavno su istraživači sa Sveučilišta u Tel Avivu u Izraelu koristili ljudsko tkivo kako bi stvorili prvo 3D tiskano srce na svijetu, donoseći novu nadu pacijentima s naprednim zatajenjem srca koji trebaju "promijeniti srce" kako bi nastavili svoje živote.

Od prve uspješne operacije presađivanja bubrega i srca oko šezdesetih, klinička tehnologija presađivanja organa poboljšavala se iz dana u dan, a postotak uspješnosti operacije je bio u porastu. Međutim, u mnogim zemljama broj službenika koncerata i donatora varira. Čak i ako ste dovoljno sretni da čekate na pravi organ i uspješno presadite, postoperativno odbacivanje će i dalje predstavljati prijetnju životu pacijenta. Tijekom godina, potpuna "replikacija" organa postala je san medicinske struke.

Godine 2010. prvi svjetski bio-pisač koristio je kultivirane ljudske stanice kako bi stvorio prve krvne žile, što je omogućilo 3D ispis ljudskih organa. Godine 2013. kardiolog je dovršio prvo 3D tiskano „srce“, koje ne samo da izgleda kao srce pacijenta, nego i kuca. Međutim, ovo "srce" od plastike može se koristiti samo za proučavanje kirurških postupaka. Umjesto toga, to je samo "model srca".

Novo tiskano 3D srce ima ne samo stanice, komore i atrij, nego i krvne žile. "Tinta" koja se koristi u ovom tisku je izvedena iz masnog tkiva ekstrahiranog iz pacijenta. Među njima, izolirane stanice postaju uređene pluripotentne matične stanice, a zatim se diferenciraju u kardiomiocite koji čine srce srca i endotelne stanice koje čine krvne žile. Izolirana ne-stanična komponenta pretvara se u "personalizirani gel" koji djeluje kao "cement" koji gradi kuću, fiksira lokaciju stanice i djeluje kao izvanstanični matriks za promicanje rasta tih "malih cigli". Uspostavite vezu i eventualno se reorganizirajte u funkcionalni organ. Budući da tiskana "sirovina" dolazi od samog pacijenta, nema potrebe brinuti se o pojavljivanju odbacivanja.

Međutim, ovo 3D srce trenutno ima samo funkciju kontrakcije, a istraživači moraju dodatno kultivirati, "podučavajući" srčane stanice da rade zajedno kako bi postigle funkciju pumpanja, a zatim provesti eksperimente s transplantacijom životinja. Udaljenost se stvarno primjenjuje na transplantaciju ljudskog srca i potrebno je obaviti više posla. Osim kardiomiocita i krvnih žila, srce uključuje i fibroblaste, živčane stanice, masti itd. Ostaje da se prouči kako uskladiti okruženje rasta različitih vrsta stanica. Osim toga, zbog ograničene rezolucije tehnologije srčanog skeniranja i pisača, trenutno nije moguće ispisati sve krvne žile u srcu.

Transplantacija organa ne uključuje samo srce, već i jetru i bubrege. Istraživači su pokušali "razbiti najteže kosti" u ispisu organa.

Od medicinskih modela korištenih u preoperativnoj analizi do kostiju od titanove legure usađene u ljudsko tijelo, od jednostavne organizacije do funkcionalno složenih organa, istraživači nastavljaju s novim otkrićima u području bioprinta i donose novu nadu pacijentima.