Ιατρική τεχνολογία: Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί μια μέρα να επιτρέψει στους γιατρούς να παράγουν τεχνητά όργανα για πολλούς ασθενείς που έχουν ανάγκη. Η τεχνολογία απέχει πολύ από την πραγματοποίηση αυτού. Ωστόσο, έχουν αναφερθεί πρόσφατα ορισμένες εντυπωσιακές τεχνολογικές εξελίξεις.
Τρισδιάστατη βιολογική εκτύπωση
Απαραίτητο για την παραγωγή ενός πλήρως σχηματισμένου οργάνου είναι η βιοτυπία, ή ακριβέστερα, η 3D εκτύπωση. Πρόκειται για μια μορφή κατασκευής πρόσθετων που χρησιμοποιεί κύτταρα και άλλα βιοσυμβατά (βιοσυνδέσεις) για την εκτύπωση ζωντανών δομών στρώμα προς στρώμα που μιμούνται τη συμπεριφορά των φυσικών συστημάτων διαβίωσης. Όλα αυτά είναι καλά για το ερευνητικό εργαστήριο, αλλά πώς μπορεί να παραχθεί ένα λειτουργικό όργανο; Η προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση τεχνολογιών εκτύπωσης 3D για τη συναρμολόγηση πολλαπλών τύπων κυψελών μαζί με άλλα βιοϋλικά κατά στρώμα. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να αναπτύξουν βιο-τεχνητά όργανα που μιμούνται τα φυσικά τους αντίστοιχα.
Ποιος είναι ο στόχος;
Όσον αφορά γιατί ενοχλεί; Φανταστείτε να μπορείτε να εκτυπώνετε μέρη και όργανα του σώματος όταν χρειάζεται, έτσι ώστε να σώσετε τη ζωή ενός ατόμου. Αυτό θα ξεπεράσει τις ελλείψεις και κινδυνεύει τη μεταμόσχευση οργάνων. Ο στόχος είναι η συλλογή βλαστικών κυττάρων από έναν παραλήπτη μεταμόσχευσης και στη συνέχεια εκτύπωση των κυττάρων σε ένα όργανο αντικατάστασης. Αυτό μπορεί να εξαλείψει τις επιπλοκές που σχετίζονται με τη μεταμόσχευση οργάνων (όπως απόρριψη οργάνων, που προκαλείται από το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος) ή να αντιμετωπίσει τις ανησυχίες που αφθονούν με την αναμονή ενός κατάλληλου δότη.
Γιατί η έρευνα διαρκεί τόσο πολύ;
Ενώ η εκτύπωση τρισδιάστατων οργάνων έχει συζητηθεί εδώ και αρκετά χρόνια, γιατί η πρόοδος είναι σχετικά; Επί του παρόντος, είναι δυνατόν να κατασκευάζονται όργανα ανθρώπινης κλίμακας που έχουν τη δυνατότητα να ωριμάσουν σε μερικώς λειτουργικούς ιστούς. Ωστόσο, αυτά δεν είναι ακόμη του σχεδιασμού που μπορούν να μεταμοσχευτούν σε έναν κεντρικό υπολογιστή και να συνεχίσουν να λειτουργούν αποτελεσματικά. Υπάρχουν πολλές επιπλοκές, όπως περιγράφει αυτό το άρθρο. Με αυτόν τον τρόπο, είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε την πρόσφατη επιτυχία στην ανάπτυξη βιοσυνδέσμων, την εφαρμογή νέων στρατηγικών βιοτύπωσης και ωρίμανσης ιστών. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλα πράγματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Τεχνικές καλλιέργειας ιστών
Ένας περιοριστικός παράγοντας είναι με τις τεχνικές καλλιέργειας ιστών. Για να προχωρήσουμε πληρέστερα, αυτά απαιτούν επιτάχυνση προκειμένου να αντιμετωπιστεί το εμπόδιο της ωρίμανσης των βιοτυπωμένων πολυκυτταρικών τρισδιάστατων κατασκευών ιστού σε λειτουργικούς ιστούς. Η δομή των οργάνων είναι σημαντική και για να αναπτυχθεί μια ισχυρή δομή, τα όργανα πρέπει να αναπτυχθούν από ικριώματα. Σε αυτό το πλαίσιο, η τρισδιάστατη αρχιτεκτονική ενός οργάνου παρέχει τη βιολογική, δομική και μηχανική υποστήριξη που απαιτείται από τα κύτταρα για να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο μεγαλώνουν και να ανταποκρίνονται σε εξωτερικά ερεθίσματα.
Η χρήση ικριωμάτων είναι απαραίτητη για την οικοδόμηση οργάνων 3D και, στο πλαίσιο της ανάπτυξης οργάνων, είναι παράδοξο ότι αυτό είναι πάντοτε το προκλητικό στοιχείο. Πολλοί ερευνητές μηχανικής ιστών επικεντρώνουν τις προσδοκίες τους σε πηκτώματα με βάση το νερό που ονομάζονται υδρογέλες. Τέτοια υλικά φαίνεται να λειτουργούν καλά ως ικριώματα για την υποστήριξη κυττάρων εντός τρισδιάστατων τεχνητών οργάνων. Τα υδρογέλη είναι δίκτυα διασταυρωμένων πολυμερών αλυσίδων που είναι υδρόφιλα, μερικές φορές βρίσκονται ως κολλοειδές πήκτωμα στο οποίο το νερό είναι το μέσο διασποράς.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
