Cosul meu
Cosul este gol!

Realizare tehnologica de exceptie: Imprimanta 3D care produce organe ale corpului in marimea lor naturala, din celule vii

Autor: Resonance 02-04-2016

Savanţii au reuşit de curând să proiecteze şi să construiască o imprimantă 3D sofisticată pentru a realiza anumite organe şi ţesuturi ale corpului uman, având pe post de „cerneală” celule vii.
http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3413.html


Nu numai că aceste structuri reproduc identic - atât la nivel de formă cât şi de mărime - organele şi ţesuturile respective din corpul uman, dar în plus ele sunt „personalizate” şi perfect funcţionale. Practic vorbind, ele reprezintă un înlocuitor perfect pentru membrele sau ţesuturile lipsă din corpul uman.


„Era grefelor” se pare că a apus. Mai mult decât atât, fiecare persoană în parte va putea beneficia de organul sau ţesutul care i se potriveşte în conformitate cu particularităţile organismului ei. Prin urmare, nu este vorba despre un „produs universal”, care ar avea rezultate incerte datorită caracteristicilor rezonante diferite, ci de unul „custom”, potrivit cu persoana care va face transplantul respectiv.


Părţile din corp care au fost printate până acum au fost testate deocamdată numai pe animale în laborator. Procedura este însă identică şi pentru fiinţa umană, căci organele printate au mărimea, structura şi funcţia celor naturale; odată ce sunt transplantate, ele pot fi infuzate de vasele de sânge, începând să se dezvolte şi să se reînnoiască singure. Studiul şi cercetările în această direcţie au fost susţinute financiar de către Forţele Armate ale SUA, în cadrul departamentului de Medicină Regenerativă.

Anthony Atala, cercetător la Wake Forest Institute for Regenarative Medicine, oferă explicaţii: „Această imprimantă poate să fabrice ţesut uman de orice formă la scară naturală. Dezvoltând corespunzător această tehnologie, vom putea să o folosim pentru a „printa” ţesuturi umane vii şi structuri organice pentru transplantul lor chirurgical.


Astfel de imprimante 3D (numite generic: bio-imprimante) au fost folosite până acum pentru a replica organe (inclusiv creiere şi ţesuturi de rinichi), care pot fi folosite pentru cercetări de laborator.


În acest fel se elimină gradat nevoia de a folosi animale pentru astfel de cercetări.
https://www.youtube.com/watch?v=TAYHs-iZHWU


Una dintre marile probleme cu care s-au confruntat oamenii de știință a fost aceea de a găsi soluţia prin care celulele ce urmează a fi „printate”, să rămână vii în timpul procesului efectiv de realizare a organului sau ţesutului respectiv. În plus, savanţii au fost nevoiţi să rezolve spinoasa problemă a proiectării unui organ, astfel încât să încorporeze în el toate elementele care sunt necesare pentru a-l face să funcţioneze exact ca în starea lui naturală originală (de pildă, vasele de sânge sau structurile vasculare, care menţin activ fluxul de sânge şi oxigen). În această direcţie, Atala afirmă: „Celulele nu pot supravieţui fără suportul unor vase capilare de sânge, care au un diametru mai mic de 200 de microni [aproximativ 0,1 cm]. Asta este ceva foarte mic.” (
http://gizmodo.com/3d-bioprinting-just-took-a-major-step-forward-1758803208)

El a adăugat că acest factor a fost cel care a împiedicat până în prezent realizarea organelor umane prin intermediul imprimantelor 3D.
Anthony Atala şi echipa lui de cercetare în acest domeniu a găsit soluţia de a combina celulele vii care sunt folosite la „fabricație” cu un anumit tip de plastic şi gel, proiectate astfel încât să „mimeze” ţesuturile biologice, muşchii şi cartilajele. Aceste substanţe formează structura necesară imprimantei 3D pentru a realiza procesul de producţie a organului sau ţesutului respectiv. Odată ce organul sau țesutul respectiv a fost implantat în corpul uman, plasticul şi gelul sunt eliminate, lăsând în organism doar componenta biologică.


În acelaşi timp, celulele secretă o matrice-suport, care ajută la menţinerea formei implantului respectiv. Până la sfârşitul acestui proces, celulele se reorganizează singure, astfel încât să nu mai aibă nevoie de ajutor suplimentar.”, explica Arielle Duhaime-Ross (
http://www.theverge.com/2016/2/15/10995730/3d-print-human-tissue-ear-muscles-bone).

Aşadar, odată ce structurile sunt implantate în corp, ele scapă mai întâi de materialele artificiale (plasticul şi gelul care iniţial au ţinut în viaţa celulele în timpul procesului de „printare”) din structura organului respectiv, iar apoi încurajează creşterea elementelor de suport al vieţii.

Savanţii au demonstrat această nouă tehnologie fabricând urechi, oase şi structuri musculare; materialele de bază au fost celule vii extrase de la oameni şi animale.


Înainte de a testa aceste implanturi direct pe fiinţele umane, ei au făcut un experiment: au implantat o ureche umană produsă la imprimanta 3D sub pielea unui şoarece şi au observat că urechea şi-a menţinut forma şi chiar a dezvoltat un cartilaj nou. De asemenea, urechea umană s-a alimentat corect cu sânge pe o perioadă de două luni, adică atâta timp cât a durat experimentul.


Pe de altă parte, la două săptămâni după ce şobolanilor li s-a implantat ţesut muscular obţinut cu bio-imprimanta, în jurul acestuia au început să se dezvolte celule nervoase specifice; de asemenea, după cinci luni de teste, fragmentele de craniu implantate au format un nou ţesut, care era alimentat cu sânge.

Chiar dacă tehnologia se află încă în stadiul de început (până când se vor face primele teste direct pe fiinţele umane), rezultatele obţinute până acum sunt foarte promiţătoare. Aşa după cum a comentat Adam Feinberg – un bio-inginer de la Universitatea Carnegie Mellon, care nu a fost însă implicat în acest proiect -, peste un an sau doi vom fi martori la o dezvoltare extraordinară a acestei tehnologii, care o va scoate din domeniul SF, pentru a o aduce în cel al realităţii, ajutând fiinţele umane aflate în suferinţă.
http://www.theverge.com/2016/2/15/10995730/3d-print-human-tissue-ear-muscles-bone
comments powered by Disqus