Zdrowie

Drukowane naczynia krwionośne a przeszczep sztucznych narządów

Hans-Martin Durst Autor, Hemd & Hoodie
Po raz pierwszy w historii naczynia krwionośne dla sztucznych narządów można drukować nie tylko indywidualnie, ale też jako sieć. Wszystko dzięki nowemu procesowi drukowania 3D.

Razem z pojawieniem się drukarek 3D zrodziła się nadzieja, że kiedyś będzie można produkować za ich pomocą ludzkie narządy. Chociaż osiągnięto już w tej dziedzinie pewne postępy, nadal nie rozwiązano problemu, jak przymocować przeszczep do układu sercowo-naczyniowego w organizmie człowieka. „Prawie wszystkie typy tkanek i narządów, by przetrwać i funkcjonować, wymagają naczyń krwionośnych” — wyjaśnia profesor Shaochen Chen z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Razem ze swoim zespołem profesor opracował proces drukowania 3D, który po raz pierwszy pozwala na produkcję całej sieci naczyń krwionośnych.

W tym celu komputer rozkłada trójwymiarowy model systemu naczyń krwionośnych na miniaturowe pojedyncze obrazy, które następnie zamienia w miliony mikroskopijnych luster. Korzystając z promieniowania UV, lustra te wyświetlają fotografie w roztworze chemicznym zawierającym zarówno żywe komórki, jak i polimery. Światło utwardza roztwory. Przy użyciu tej metody model jest drukowany w warstwach, tworząc siatkę polimerową 3D, która otacza żywe komórki. W ciągu jednego dnia komórki rosną i łączą się, tworząc ostatecznie gotowe naczynie krwionośne.

 

Naczynia krwionośne mogą ocalić życie 175 tysięcy osób rocznie

Podczas gdy wykorzystywane obecnie technologie pozwalają drukować tylko pojedyncze naczynia i zajmuje to kilka godzin, nowa metoda tworzy rozgałęzioną sieć naczyń krwionośnych w ciągu kilku sekund. Naczynia krwionośne o grubości dwunastu splecionych ludzkich włosów są produkowane na powierzchni o rozmiarach cztery na pięć milimetrów. Ponadto nowa metoda jest bardziej ekonomiczna niż wcześniejsze technologie i opiera się na materiałach, które są biokompatybilne.

Nowa metoda drukowania 3D tworzy sieć mikroskopijnie małych naczyń krwionośnych.
Nowa metoda drukowania 3D tworzy sieć mikroskopijnie małych naczyń krwionośnych. Zdjęcie: Uniwersytet Kalifornijski w San Diego (montaż)

Inaczej niż w przypadku wcześniejszych procedur, sztucznie wytwarzane naczynia krwionośne mogą być bez problemu włączane do układu krążenia w ciele ludzkim. W przyszłości drukarka 3D będzie pracować na komórkach macierzystych otrzymanych od konkretnego pacjenta, aby zapobiec odrzuceniu przeszczepu przez system immunologiczny. Naukowcy chcą przetestować swoje odkrycia w badaniach klinicznych w ciągu kilku lat. Jeśli badania okażą się skutecznie, procedura będzie ratować życie około 175 tysiącom osób rocznie. Pacjenci ci nie trafią na listę przeszczepów. Zamiast tego otrzymają nowe narządy — w tym naczynia krwionośne — z drukarki 3D.

Zdjęcie główne: Flickr – Army Medicine (CC BY 2.0) — montaż

Share This Article

Related Topics

Zdrowie

Read This Next

Read Full Story