Ostatni rok obfitował w przełomowe dla technologii biodruku 3D wydarzenia. Zaprezentowane zostało pierwsze, drukowane 3D serce, które pomimo niewielkiego rozmiaru zachowywało funkcje tkanki rzeczonego organu. Przedstawiono również biodrukowaną 3D sieć krwionośną, składającą się z naczyń krwionośnych okalających pęcherzyki powietrza, co pozwoliło na odwzorowanie procesów dostarczania tlenu do krwi, zachodzących w organizmie.
Teraz swoimi osiągnięciami pochwalili się naukowcy z Instytutu Wyss (Uniwersytet Harvarda). Ich autorska metoda biodruku 3D SWIFT (skrót od Sacrificial Writing Into Functional Tissue) ma rozwiązać największy problem z jakim borykają się naukowcy prowadzący w dziedzinie biodruku, czyli wytwarzania przyrostowego naczyń krwionośnych. Badacze zaproponowali metodę druku przestrzennego naczyń krwionośnych w matrycy żelatynowej, bogatej w komórki macierzyste.
Proces przebiega dwuetapowo:
- W pierwszym etapie przygotowywana jest gęsta matryca (organ building blocks), w której znajdują się setki tysięcy agregatów pochodzących z pluripotencjalnych komórek macierzystych – według twórców matryca zawiera około 200 milionów komórek na mililitr. Niska temperatura (0–4 ° C) pozwala zachować określoną, stabilną konsystencje, pozwalającą na nanoszenie struktur krwionośnych bez uszkadzania komórek.
- W drugim etapie w matrycy osadzana jest sieć naczyniowa – z jej pomocą do komórek transportowany jest tlen i inne niezbędne składniki odżywcze, które pozwalają tkance funkcjonować. Temperatura matrycy podnoszona jest do 37°C, co w efekcie pozwala na uzyskanie ukrwionej macierzy komórkowej bez dodatku materiału żelowego.
To dosyć znacząc zmiana podejścia w stosunku do wcześniej podejmowanych prób. Naukowcy z Wyss nie starają się drukować organu z komórek 3D, będącego w stanie odtworzyć funkcje natywnej tkanki. Skupili się natomiast na stworzeniu sieci naczyń krwionośnych, która dostarczy komórkom wszystkich niezbędnych składników do przeżycia i prawidłowego funkcjonowania. W pełni ukrwiona i bogata w żywe komórki matryca ma duży potencjał wykorzystania w dziedzinie medycyny regeneracyjnej i innych zastosowań terapeutycznych.
Co więcej, technologia pozwala na wytwarzanie naczyń krwionośnych o zróżnicowanych rozmiarach.Ich średnica może zawierać się w przedziale od 400 mikrometrów do 1 milimetra. Pierwsze testy metody pozwoliły na stworzenie sieci naczyniowej w matrycy złożonej z komórek pochodzących z mięśnia sercowego – w ciągu kilku dni odżywiania komórki stworzyły funkcjonalną tkankę, która zaczęła kurczyć się i rozkurczać. Zupełnie jak serce.
Źródło: 3dprintingmedia.network
