Novi proboj u 3D bioprintu, rođenju prvog 3D štampanog srca

Nedavno su istraživači sa Univerziteta u Tel Avivu u Izraelu koristili ljudsko tkivo da bi stvorili prvo 3D štampano srce na svetu, donoseći novu nadu pacijentima sa naprednim zatajenjem srca koji treba da „promene srce“ da nastave svoj život.

Od prve uspješne operacije presađivanja bubrega i srca oko šezdesetih godina, klinička tehnologija transplantacije organa se poboljšavala iz dana u dan, a stopa uspješnosti operacije se povećavala. Međutim, u mnogim zemljama broj konobarskih organa i donatora je veoma različit. Čak i ako imate sreće da sačekate pravi organ i uspešno transplantirate, postoperativno odbacivanje će i dalje predstavljati pretnju za život pacijenta. Tokom godina, kompletna "replikacija" organa postala je san medicinske profesije.

U 2010. godini, prvi svjetski bio-printer koristio je kultivirane ljudske stanice za stvaranje prvih krvnih žila, što je omogućilo 3D ispisivanje ljudskih organa. Godine 2013. kardiolog je dovršio prvi 3D štampani „srce“, koje ne samo da izgleda kao srce pacijenta, već i otkucaje. Međutim, ovo "srce" od plastike može se koristiti samo za proučavanje hirurških procedura. Radije, to je samo "model srca".

Novo odštampano 3D srce ima ne samo ćelije, komore i atrijum, već i krvne sudove koji se isprepliću. "Tinta" koja se koristi u ovoj štampi potiče od masnog tkiva ekstrahovanog od pacijenta. Među njima, izolovane ćelije postaju uređene pluripotentne matične ćelije, a zatim se diferenciraju u kardiomiocite koji čine srce srca i endotelne ćelije koje čine krvne sudove. Izolovana ne-ćelijska komponenta pretvara se u “personalizovani gel” koji djeluje kao “cement” koji gradi kuću, fiksira lokaciju ćelije i djeluje kao ekstracelularni matriks za promicanje rasta ovih “malih cigli”. Uspostavite vezu i na kraju reorganizujte se u funkcionalni organ. Pošto štampana "sirovina" dolazi od samog pacijenta, nema potrebe da brinete o nastanku odbacivanja.

Međutim, ovo 3D srce trenutno ima samo funkciju kontrakcije, a istraživači moraju dalje kultivirati, "učeći" srčane ćelije da rade zajedno kako bi postigli funkciju pumpanja, a zatim sproveli eksperimente sa transplantacijom životinja. Udaljenost se zaista primenjuje na transplantaciju ljudskog srca i potrebno je uraditi više posla. Pored kardiomiocita i krvnih sudova, srce uključuje i fibroblaste, nervne ćelije, masno tkivo i sl. Kako uskladiti okruženje rasta različitih vrsta stanica ostaje da se prouči. Pored toga, zbog ograničene rezolucije tehnologije srčanog skeniranja i štampača, trenutno nije moguće ispisati sve krvne sudove u srcu.

Transplantacija organa ne uključuje samo srce, već i jetru i bubrege. Istraživači su pokušali "razbiti najteže kosti" u štampanju organa.

Od medicinskih modela koji se koriste u preoperativnoj analizi do kostiju legure titanijuma ugrađene u ljudsko tijelo, od jednostavne organizacije do funkcionalno složenih organa, istraživači nastavljaju sa novim otkrićima u području bioprinta i donose novu nadu pacijentima.