Biodrukowana 3D sieć krwionośna, która ma szansę zmienić przyszłość medycyny regeneracyjnej

„Science” jest jednym z najpopularniejszych i najbardziej szanowanych czasopism naukowych. Na okładce  wydanego kilka dni temu najnowszego numeru pojawiło zdjęcie struktury imitującej fragment układu naczyniowego, opatrzony podpisem „zaprojektowana sieć naczyń krwionośnych” (ang. Engineered vasculature). Co ważne, wspomniana struktura została wykonana z wykorzystaniem technologii biodruku 3D i jak twierdzą specjaliści z tej branży może skatalizować rozwój  biodrukowania 3D na potrzeby implantologii.

Naukowcy z Rice University i University of Washington (UW), wykorzystując metodę biodruku 3D stworzyli model, który może mieć ogromny wpływ na dalszy rozwój technologii biofabrykacji, otwierając nowe możliwości tworzenia naczyń krwionośnych. Bioinżynierowie opracowali model wykazujący funkcje natywnej tkanki, składający się z naczyń krwionośnych okalających pęcherzyki powietrza. Te wzajemnie przenikające się struktury są fizycznie i biochemicznie połączone, a krew dostarczana do obiegu wypływa z niego natlenowana!

Przez długi okres czasu problemem dla naukowców zajmujących się biodrukiem 3D było stworzenie sieci naczyń krwionośnych, jednak wraz rozwojem technologii opracowane zostały metody tworzenia nawet bardzo cienkich naczyń krwionośnych. Teraz, najnowsze osiągnięcie zespołu badawczego pozwoli na odtworzenie innych funkcji układu krążenia, takich jak transport gazów czy zbędnych produktów przemiany materii.

ZOBACZ: pierwszy na świecie Otwarty Klaster Biodruku 3D

Usługa biodruku 3D

Projekty naukowo-badawcze

Modele anatomiczne

 

Jak mówi Jordan Miller z Rice University, przeszkody jakie napotykali w swojej dotychczasowej pracy wiązały się z trudnościami w dostarczeniu składników odżywczych do głębszych warstw biodrukowanej 3D tkanki. Według niego rozwiązaniem tego problemu jest opracowana przez nich technologia biodruku 3D, która podejmuje wyzwanie multiwaskularyzacji w sposób bezpośredni i kompleksowy. To jednak dopiero początek długiej ścieżki – po zakończeniu pierwszych prób sukcesem naukowcy muszą określić, czy jeśli biodrukowane 3D tkanki „oddychają” jak te prawdziwe, to czy równie dobrze spełniać będą również inne funkcje. Jak zdradzają, organem, który szczególnie przyciąga ich uwagę (ze względu na mnogość funkcji) jest wątroba.

Stworzony przez nich model ma wielkość mniej więcej jednego centa i został stworzony w technologii DLP – naukowcy zauważyli, że dodanie do hydrożelu barwnika spożywczego sprawia, że staje się on wrażliwy na fale światła o określonej długości. Wykorzystane zjawisko biokompatybilnej fotopolimeryzacji pozwoliło na stworzenie specyficznej struktury o precyzyjnie określonym kształcie. Zespół na potrzeby projektu stworzył własną drukarkę 3D nazwaną „aparatem stereolitograficznym dla inżynierii tkankowej„.

Jordan Miller, członek zespołu badawczego, wierzy, że kliniczne wykorzystanie technologii biodruku 3D w medycynie regeneracyjnej to kwestia około dwóch dekad. Niewątpliwie jednak poczynione przez nich badania będą stanowić podwaliny dla kolejnych eksperymentów i przyspieszą rozwój w tej dziedziny.

Jeśli jesteście ciekawi szczegółów, zajrzyjcie do pełnej treści artykułu „Multivascular networks and functional intravascular topologies within biocompatible hydrogels„.

Źródło: 3dprintingindustry.com, dailymail.co.uk