5 човешки органа, които ще можем да печатаме

Сякаш не мина прекалено много време, откакто чухме словосъчетанието "3D принтер" за първи път, а ето, че всеки ден четем как някой някъде е изпринтил детска играчка, пистолет, батерия за мобилен телефон... Да, по всичко личи, че бъдещето чука на вратата и независимо дали го искате или не, то ще пристъпи през прага ви по-скоро рано, отколкото късно.

А това бъдеще наистина изглежда обещаващо. Ако днес печатащите в три измерения устройства са в състояние да създадат иначе скъпоструващи неща като протези, утре направо ще генерират органи, които тялото ще приема като свои собствени. Нека видим пет важни телесни части, по които науката работи усърдно и с доста голям успех.

Уши

Cornell University

Как, по дяволите?! Здравото ухо се сканира и по получените параметри биоинженерите разчертават отливка в специализирана CAD програма. Следва разпечатване на отливката с помощта на 3D принтер и инжектирането й с гел, изработен от говежди хрущялни клетки и колаген от опашки на плъхове, като вторият служи за скеле.

Готовото ухо се вади от отливката и се инкубира в клетъчна култура за няколко дни. В рамките три месеца говеждият хрущял би трябвало да се е размножил до степен, в която напълно е заместил мишия колаген.

И какво от това? Поне едно на всеки 12 500 деца се ражда с микротия. Това е малформация, при която ушната мида е недоразвита или напълно неразвита. Проблемът не е само козметичен, тъй като води и до сериозно влошаване на слуха. В сравнение със синтетичните импланти, ушите, отгледани от живи клетки, са с по-голяма вероятност да бъдат приети от организма.

Кръвоносни съдовеUniversity Of Pennsylvania

Как, по дяволите?! По доста интересен начин. Първо се изпечатва фина мрежа от захарни жички, които се обличат с покритие от специален полимер, направен от царевица. След това върху тях се излива гел, съдържащ тъканни клетки. Втвърди ли се гелът, цялата структура се промива с вода, която разтваря захарта и оставя тъканните тръбички, формирани около нея.

И какво от това? Ако успеем да разработим технология за разпечатването на още по-големи и здрави кръвоносни съдове, най-вероятно ще сме в състояние да отглеждаме цели органи, които да се "изхранват" от тях.

КожаWake Forest Institute For Regenerative Medicine

Как, по дяволите?! Нараненото място се сканира с биопринтер. След това една дюза впръсква на мястото ензима тромбин, а друга секретира клетки, смесени с колаген и фибриноген (тромбинът и фибриногенът в комбинация създават кръвосъсирващото вещество фибрин). Идва ред на депозирането на слой от човешки фибробласти, последван от слой кераноцити (вид кожни клетки).

И какво от това? За настоящите присадки хирурзите вземат кожа от някое друго място на тялото. Новата технология дава надежди, че ще можем да печатаме кожата директно върху увредената зона, без това да става за сметка на цялостта на тъкан другаде. Една амбициозна, но постижима цел е производството на портативен принтер, който да се използва по време на бедствия или въоръжени конфликти.

КостиWashington State University

Как, по дяволите?! От керамичен прах се изпринтва скеле, което се споява с пластмасова смола. Получената структура се пече на 1 250ºС в продължение на два часа, след което се поставя в култура от костни клетки. Само един ден е необходим за прикрепянето им към скелето.

И какво от това? В световен план има милиони жертвите на ПТП с комплексни фрактури, които се лекуват трудно с помощта на наличните към момента методи. В бъдеще време ще е възможно с електромагнитен резонанс да се направи прецизна снимка на парчето или костта, които се нуждаят от подмяна.

Бъбреци

Wake Forest Institute For Regenerative MedicineКак, по дяволите?! Посредством биопсия от здрав бъбрек се извличат клетки, които се използват като изходен материал за култивирането на още такива. Когато имаме необходимото количество, те се зареждат в 3D биопринтер, за да бъдат депозирани в биоразградимо скеле, което се печата успоредно с депозирането на клетките. Готовият продукт се инкубира и след известно време е готов за трансплантация. След присаждането е въпрос на време новата тъкан да бъде приета от тялото, докато скелето бавно се разгражда.

И какво от това? Огромна част от чакащите за трансплантация се нуждаят именно от бъбреци. Биоразпечатаните бъбреци все още не са функционални, но когато станат, ще бъде възможно всеки сам да стане донор на клетки за производството на собствения си бъбрек. Това ще гарантира на реципиентите пълна съвместимост.

Източник: PopSci.com