Biopen – nowe narzędzie do biodruku 3D, stworzone na potrzeby medycyny regeneracyjnej

Intensywne prace nad technologią biodruku 3D pozwalają na wytwarzanie przestrzenne coraz bardziej zaawansowanych struktur komórkowych. Naukowcy prowadząc pracę nad optymalizacją metody coraz częściej odchodzą od klasycznej formy biodrukarki 3D na rzecz biopenów, zdolnych do nadrukowywania komórek na powierzchni tkanki pacjenta.

Wcześniej koncepcja ta była rozwijana przez specjalistów z  Uniwersytetu w Wollongon i związana była z komórkami budującymi kości oraz tkankę chrzęstną.Teraz naukowcy skupili się na wykorzystaniu biopenów jako narzędzia do regeneracji skóry w przypadku nawet głębokich ran – wydrukowana warstwa komórek wspomaga proces gojenia stanowiąc warstwę odseparowującą tkankę podskórną od środowiska zewnętrznego. Struktura może być zarówno wytwarzana zarówno na powierzchni szalki laboratoryjnej jak i bezpośrednio na skórze – czas trwania całego procesu drukowania 3D biologicznej warstwy trwa zaledwie kilka minut.

Biopen (który swoją formą przypomina 3D Doodlera) zdolny jest do wytwarzania arkuszy tkanek z specjalnego biotuszu, który jest mieszaniną białek – w tym kolagenu, będącym głównym budulcem skóry właściwej, a także fibryny, czyli białka które odgrywa kluczową rolę w procesie gojenia się ran. Drukowane przestrzennie struktury umieszczane są określonych częściach obszaru rany, tworząc podstawę, aby skutecznie  stymulować regenerację uszkodzonej skóry.

Zaproponowana metoda biodruku 3D może zastąpić standardową procedurę leczenia obszernych, odkrytych ran w których uszkodzeniu ulega nie tylko naskórek, ale także warstwa właściwa skóry i tkanka podskórna. W takich przypadkach najczęściej stosuje się przeszczep skóry dawcy z innego miejsca na ciele w takiej ilości, która pozwoli na pokrycie rany na poziomie wszystkich trzech warstw.

Według specjalistów, warstwy drukowane przy pomocy biopen’u mogą zastąpić skórę pozyskiwaną z przeszczepu. Dodatkowo, niepodważalną zaletą ich urządzenia jest jego prostota obsługi. Całość została opracowana w taki sposób, aby obsługa urządzenia wymagała jedynie minimalnego szkolenia operatora. Proponowane rozwiązanie może w niedługiej przyszłości stanowić alternatywę dla profesjonalnego, drogiego sprzętu laboratoryjnego.

Waga ręcznej biodrukarki 3D nie przekracza jednego kilograma, a jego wielkość umożliwia łatwy transport pomiędzy ośrodkami klinicznymi. Możliwość bezpośredniego biodruku 3D na powierzchni skóry eliminuje również potrzebę inkubacji wytworzonej struktury komórkowej w odpowiednim środowisku.

Zespół ma nadzieję, że niebawem ich przenośna biodrukarka 3D może znaleźć zastosowanie w warunkach klinicznych i zrewolucjonizuje obecnie stosowane metody leczenia oparzeń i innych poważnych ran na skóry.

Źródło: 3ders.com