Słowo „drukarka” przywołuje obrazy materiałów biurowych, zacięć papieru i ryz papieru. Ale dodaj „3D”, a obraz się zmieni: urządzenie, które zainspirowało wszystko, od narzędzi do kosmosu po zastępcze zęby zwalczające bakterie. Ale co, jeśli urządzenia wydrukowane w 3D mogłyby ożyć? To już nie tylko spekulacje z raportami, że próba wydrukowania ludzkiej tkanki na realistycznych częściach ciała powiodła się.
W zeszłym roku Smithsonian.com poinformował o ambitnej ofercie Wake Forest Institute for Regenerative Medicine na druk 3D wszystkiego od skóry po organy. W tym czasie zespół próbował wydrukować realistyczne części ciała w początkowej fazie. Choć ich marzenia o drukowaniu takich rzeczy jak nerki jeszcze się nie spełniły, zespół zrobił imponujący pierwszy krok, tworząc wyjątkową drukarkę, która może wytwarzać ludzkie tkanki i formować je w dowolny kształt.
Nowy artykuł opublikowany w czasopiśmie Nature Biotechnology opisuje drukarkę, którą zespół nazywa zintegrowaną drukarką tkankowo-narządową lub w skrócie ITOP. Drukarka rozwiązuje dwa duże problemy dla naukowców, którzy byli sfrustrowani wcześniejszymi próbami drukowania na żywej tkance. Nie tylko drukuje struktury, które są wystarczająco mocne i duże, aby mogły zostać wszczepione, ale także pomaga komórkom żyć wystarczająco długo, aby zintegrować się z ciałem.
Sekretem sukcesu drukarki jest hydrożel, który składa się z wody, żelatyny i innych substancji wspomagających wzrost komórek. Drukarka określa tę substancję wraz z biodegradowalnymi materiałami strukturalnymi, które ostatecznie rozpuszczają się, gdy tkanka jest wystarczająco mocna, aby się utrzymać. Po wszczepieniu zwierzętom w pełni wydrukowanych tkanek dojrzewały, a nawet rozwijały własne naczynia krwionośne.
W jednym z wydań naukowcy zauważają, że kiedy wymyślili, jak zapewnić, by komórki żyły podczas drukowania, zapewnili żywotność komórek, budując „strukturę sieci mikrokanałowej” w strukturach. Te małe komory umożliwiają drukowanym komórkom uzyskanie niezbędnych składników odżywczych i tlenu oraz utrzymanie się przy życiu wystarczająco długo, aby naczynia krwionośne mogły się rozwijać.
Chusteczka z nadrukiem 3D ma dość przerażający wygląd - szczególnie, gdy znajduje się na szalce Petriego wypełnionej różową substancją. Postęp ten może jednak pewnego dnia pozwolić pacjentom z chorobami lub brakującymi częściami ciała na powrót do stanu pełnego z tkankami wytworzonymi z ich własnych ciał. Być może pewnego dnia urządzenia 3D do drukowania tkanek będą powszechnym widokiem w szpitalach i gabinetach lekarskich. Na razie jednak prototyp Wake Forest sygnalizuje powstanie cudu medycyny.
