Επιστήμονες υποστηρίζουν ότι έχουν κάνει ένα σημαντικό βήμα προς τη δημιουργίας καρδιάς που θα… τυπώνεται τρισδιάστατα σε εκτυπωτή – με απώτατο σκοπό την παραγωγή ιστών για αντικατάσταση σε όργανα του σώματος που έχουν υποστεί βλάβη από ασθένειες ή τραυματισμούς.
Η 3-D εκτύπωσης δημιουργεί τρισδιάστατα αντικείμενα που βασίζονται σε μοντέλο υπολογιστή. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή εκτύπωση σε μια επίπεδη επιφάνεια, τα μηχανήματα ανακατεύουν διάφορα υλικά -πλαστικό, μέταλλο, κεραμικά- σε στρώσεις.
Η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε διάφορους κλάδους και τα τελευταία χρόνια οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια παραλλαγή – το 3-D bioprinting (τρισδιάστατη βιοεκτύπωση). Η ελπίδα είναι ότι τελικά θα έχουμε τη δυνατότητα να παράγουμε κατά παραγγελία ιστό ή ακόμα και ολόκληρα όργανα για τους ασθενείς.
Φυσικά, το ανθρώπινο σώμα είναι πολύ πιο περίπλοκο από ένα καταναλωτικό, πλαστικό ή μεταλλικό προϊόν. Ο εκτυπωμένος ιστός όχι μόνο χρειάζεται μια δομή, αλλά θα πρέπει να διαπερνάται από αιμοφόρα αγγεία, νεύρα και άλλα στοιχεία που τον κρατούν ζωντανό.
Ωστόσο, οι επιστήμονες απέχουν ακόμη χρόνια από την εκτύπωση λειτουργικών οργάνων που θα μπορούν να μεταμοσχευθούν σε ανθρώπους, δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Andrew Lee. Αλλά αυτός και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon στο Πίτσμπουργκ αναφέρουν ότι έχουν κάνει ένα βασικό βήμα σε αυτόν τον μακρύ δρόμο: Έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο bioprinting, ικανή να δημιουργήσει τμήματα της ανθρώπινης καρδιάς από κολλαγόνο.
Το κολλαγόνο είναι η πλέον εν αφθονία πρωτεΐνη του σώματος και είναι ένα κρίσιμο μέρος ενός δικτύου μορίων που περιβάλλουν τα κύτταρα, δίνοντάς τους δομή και χημική υποστήριξη.
Η νέα τακτική bioprinting βοηθά στην αντιμετώπιση ενός μεγάλου εμποδίου: Η εκτύπωση ζωντανών κυττάρων και μαλακού βιολογικού υλικού, όπως το κολλαγόνο, είναι δύσκολη. Το κολλαγόνο ξεκινάει ως υγρό και υποστηρίζεται από ένα ειδικό τζελ, ώστε να έχει χρόνο να στερεοποιηθεί. Το τζελ αφαιρείται μετά την εκτύπωση.
Η τεχνική ονομάζεται FRESH 2 και με αυτήν οι ερευνητές μπόρεσαν να τυπώσουν αξιόπιστα μικροσκοπικές ίνες κολλαγόνου διαμέτρου 20 μικρομέτρων – μια τάξη μεγέθους πολύ μικρότερη από τα 250 μικρόμετρα της παλαιότερη έκδοση της τεχνολογίας. Η προσέγγιση τους επέτρεψε επίσης να στερεοποιήσουν το κολλαγόνο με ακρίβεια, δημιουργώντας αρχιτεκτονικές ιστών που μπορούν να ενσωματωθούν με ζωντανά κύτταρα. Οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα μικρό μοντέλο της αριστερής κοιλίας της καρδιάς και μιας καρδιακής βαλβίδας.
