Biopen, hybryda biodrukarki 3D i 3Doddlera, przechodzi pomyślnie pierwsze testy na zwierzętach

0

Mimo, że idea pisaków pozwalających na tworzenie przestrzennych konstrukcji jest wciąż rozwijana i ulepszana, to na próżno szukać jego praktycznych zastosowań, nie wspominając o procesach inżynieryjnych. Mogło by się wydawać, że brak możliwości zachowania dokładnych wymiarów geometrycznych, stabilnej struktury czy brak zachowania stałych warunków procesu dyskwalifikuje urządzenie używane jako narzędzie nowoczesnej chirurgii. Temu twierdzeniu kłam zadaje Biopen, pozwalający na doraźne uzupełnianie ubytków chrzęstnych o całkowicie dowolnym kształcie, dając tym samym możliwość minimalizowania ryzyka tworzenia się niepożądanych stanów zapalnych.

Kilka dni temu zespół specjalistów z Szpitala św. Wincenta przeprowadził pierwsze testy testy in vivo, przeprowadzając z powodzeniem zabieg rekonstrukcyjny chrząstki kolanowej owcy. Urządzenie pozwoliło na wypełnienie chrząstki przy pomocy biotuszu opartego o hydrożelową zawiesinę wypełnioną komórkami macierzystymi, posiadającymi zdolność przekształcania się w wyspecjalizowane komórki tworzące prawidłowe struktury –  tkanki chrzęstne, kostne lub nerwowe. Biokompatybilne związki organiczne jak kwas hialuronowy mają za zadanie imitować właściwości fizyczne (m.in. gęstość czy moduł Younga) odtwarzanej części a także zapewniać optymalne warunki do rozwoju i różnicowania się komórek.

Urządzenie uważane jest za szansę do współczesnej medycyny rekonstrukcyjnej, ze względu na łatwość nanoszenia materiału bezpośrednio na uszkodzone kości, ścięgna czy mięśnie bez potrzeby wcześniejszego determinowania ich kształtu. Jest to wyjątkowo ważne w przypadku urazów chrząstek, których dokładana geometria jest trudna do określenia ze względu na brak możliwości zobaczenia ich w niektórych metodach obrazowania medycznego (np. RTG czy USG).

Niewielka waga urządzenia oraz ergonomiczny kształt pomagają chirurgowi w zapewnieniu najwyższej jakości świadczonych zabiegów nawet podczas wielogodzinnych operacji. Lekkość urządzenia w wyniku zastosowania tytanu oraz certyfikowanego polimeru w procesie wytwarzania obudowy oraz dyszy przez którą wytłaczany jest biotusz. Utwardzanie drukowanej przestrzennie struktury zachodzi niezwłocznie po naniesieniu materiału poprzez zastosowanie lampy UV o niewielkiej mocy, która nie ma wpływu na żywe komórki.

Chirurg ortopeda Claudia Di Bella podsumowując wyniki przeprowadzonych testów przyznaje, że użycie komórek macierzystych do odtworzenia struktury chrzęstnej jest jak dotąd najodpowiedniejszą metodą rekonstrukcyjną. Tkanka otrzymana poprzez zabieg z użyciem Biopen’u przewyższał jakością pozostałe standardowe techniki wypełnienia ubytku chrząstki kolanowej, co stanowi pozytywną prognozę na dalsze prace nad rozwojem technologii leczenia trudnych urazów.

Wśród głównych zastosowań urządzenia specjaliści wyróżniają użycie w procesie leczenia urazów i rekonwalescencji młodych ludzi a także sportowców w celu zapobiegania lub zminimalizowania ryzyka przewlekłego zapalenia kości i stawów, prowadzącego w konsekwencji do choroby zwyrodnieniowej stawów.

Prace nad udoskonaleniem Biopen wciąż trwają, a na jego debiut na rynku komercyjnym należy jeszcze poczekać. Kolejnym krokiem rozwoju projektu maja być testy kliniczne (tym razem na ludziach), których możemy spodziewać się już w przyszłym roku.

Grafika: [1][2][3]
Źródło: 3ders.com

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Przyszła inżynier Inżynierii Biomedycznej, śledząca najnowsze doniesienia dotyczące biodruku oraz zastosowań druku przestrzennego w nowoczesnej medycynie. Zaangażowana w życie koła naukowego zajmującego się budową biodrukarki 3D.

Rozmowa
z Cedrykiem
?