Страховитият, но невероятен свят на 3D-печатаните части на тялото

Една от големите надежди за 3D печат е, че - освен да отпечатваме глави на Йода или следобедна закуска - ще можем да пресъздадем органи, крайници и други жизненоважни човешки части, загубени от болест или злополука.

3D-отпечатаните протези са създали много много сърдечни истории за връщане или създаване на функция на пациентите. Но достъпността и откритостта на 3D печат направи възможно постигането на напредъка на много хора с малко разходи.

3D биопечатът обаче е различен въпрос. Това е зловеща, но магическа перспектива, че един ден бихме могли да отпечатаме заместващи сърца и други жизненоважни органи. Въпреки че тази реалност е далеч, тя вече не е толкова далечна, че изглежда като научна фантастика. Наистина са постигнати научни постижения с устройства, които отпечатват кости, кожа, хрущял, нервни клетки и дори цели органи.

Тези проекти и техните създатели понякога се считат за тяхната природа, подобна на Франкенщайн, но потенциалът да се родят животворни части на тялото чрез технологията е повече мечта, отколкото кошмар. Вижте слайдшоуто за някои скорошни постижения.

• 1 нервни клетки

  Едно от основните предизвикателства на 3D биопечат е деликатността и сложността на нервните клетки. Институтът по наномедицина и наноелектроника в Мичиган Технологичния университет започва с малка работа по голямата работа по регенерация на нерви. В момента екипът изследва дали целулозните нанокристали правят работещо био мастило.

• 2 Щитовидна жлеза

  Учените от 3D решения за биопринтиране в Русия са отпечатали 3D цяла щитовидна жлеза, която те ще пресадят в мишка за тестване. Щитовидната жлеза е създадена от стволови клетки, които идват от мастни клетки, които след това се смесват с хидрогел. Изследователите представиха своите открития на Международния конгрес за биопринтиране в Сингапур този месец.

• 3 Сърце

  Институтът за регенеративна медицина Wake Forest е отговорен за поредния 3D пробивен печат. Наскоро тя разкри, че е създала биещо сърце „органоид“, мрежа от сърдечни клетки, създадени от кожни клетки, които са били препрограмирани и след това слети заедно с 3D печат.



4 кости

Най-основните части на тялото, костите не могат да бъдат заменени толкова лесно, колкото изглежда. Костните присадки могат да бъдат отхвърлени от тялото, а металите, полимерите и керамиката създават собствени усложнения. Използвайки процес, наречен CT-Bone, лекарите в Европа вече са в състояние да отпечатват 3D основа на калциев фосфат, изграждащ костен елемент, до необходимите точни размери. В течение на няколко месеца пациентът расте кост от тази основа. CT-Bone е дело на Xilloc и Next 21 и може да се използва в области без тегло, като черепа.



5 носа и уши

Въпреки това, което може да ви каже филмите, не можете да пресъздадете цял човек от носа им. Но можете да отглеждате нов нос - или ухо - чрез 3D печат. В групата за хрущялно инженерство и регенерация на ETH Zürich се създава нос и ушен хрущял чрез смесване на биополимери и живи хрущялни клетки. Слагат се в осем спринцовки и се поставят в 3D принтер, който генерира нов нос или ухо за 16 минути. След като бъде поставен при пациент, хрущялът ще расте около имплантанта. Едно от предимствата на 3D печат е, че подмяната може да бъде направена така, че да съответства на оригинала. И тъй като хрущялът би бил създаден от собствените клетки на пациента, шансът за отхвърляне е малък. Тази година екипът ще тества хрущялите при животни и след това ще премине към клинични изпитвания при хора.



6 кожа

Загубата на кожата, независимо дали чрез изгаряне или рана, е дълбоко болезнена и обезобразяваща. Подмяната на кожата означава премахването й от друга част от тялото на пациента, което може да доведе до повече усложнения - да не говорим за факта, че има ограничено количество налична кожа. В Института за регенеративна медицина Wake Forest изследователите работят върху процес за 3D отпечатване на кожни клетки директно върху изгаряния и рани. С помощта на 3D принтер кожата може да бъде направена така, че да отговаря на необходимата дълбочина и размер.

Освен медицински цели, козметичната компания L'Oreal е сключила договор с Organovo за изследване на 3D-печат на кожата за тестване на своите продукти.