Všeobecné

Lekári môžu konečne 3D tlačiť ľudské tkanivá, väzy a šľachy


Odborný asistent biomedicínskeho inžinierstva Robby Bowles viedol výskumný tím tohto priekopníckeho projektu 3D tlače. University of Utah

Aktualizácia technológie 3D tlače umožnila lekárskym výskumníkom tlačiť niečo, o čo sa zriedka pokúsili - tlač väzov a šliach.

Inovácia priniesla biomedicínskych inžinierov z University of Utah. Nový proces môže poskytnúť pacientom so vážne poškodenými šľachami, väzivami alebo prasknutými diskami rýchlejšie časy zotavenia alebo úplne nové implantované tkanivá.

Vedci zverejnili svoje výsledky v nedávnom vydaní časopisu Časopis tkanivového inžinierstva, časť C: Metódy.

Výskumu a vývoju tohto procesu trvalo utahskému tímu dva roky. Inžinieri odobrali kmeňové bunky z telesného tuku pacienta a vytlačili ich na vrstvu hydrogélu. Tento hydrogél uľahčuje bunkový rast in vitro v kultúre a vytvára v tomto procese buď väzivo alebo šľachu. Toto nové tkanivo sa potom implantuje do poranenej alebo postihnutej oblasti.

Vytvorenie zložitého riešenia pre zložité časti tela

Úspešná tlač spojivového tkaniva unikla väčšine biomedicínskych inžinierov. Väzy a šľachy majú rôzne bunky rôznych tvarov, pretože majú blízkosť ku kosti a svalu.

„Umožní pacientom prijímať náhradné tkanivá bez ďalších chirurgických zákrokov a bez nutnosti odberu tkaniva z iných miest, čo má svoj vlastný zdroj problémov,“ uviedol profesor biomedicínskeho inžinierstva University of Utah Robby Bowles. Bowles bol spoluautorom príspevku spolu s bývalým študentom magisterského štúdia biomedicínskeho inžinierstva U Davidom Edom.

Tento nový proces dáva výskumníkom väčšiu kontrolu nad tým, ako sa vytvárajú väzy, viac ako iné biomedicínsky vyvinuté 3D tlačené časti.

„Jedná sa o techniku ​​veľmi kontrolovaným spôsobom, pomocou ktorej sa vytvára vzor a organizácie buniek, ktoré ste pomocou predchádzajúcich technológií nedokázali vytvoriť,“ uviedol Bowles o procese tlače. „Umožňuje nám to veľmi špecificky umiestniť bunky tam, kam chceme.“

Aby sa dosiahla táto úroveň kontroly a špecifickosti, tím spolupracoval s utahanskou spoločnosťou Carterra, Inc., aby prispôsobil riešenie. Carterra pomohla vedcom vytvoriť špeciálnu tlačovú hlavu, ktorá bola pripevnená k 3D tlačiarni, ktorá sa bežne používa na tlač protilátok používaných v onkológii.

Tlačové riešenia pre komplexné poranenia

Slzy väzov a prasknuté platničky nie sú len bolestivé zranenia; ťažko sa liečia. Náhradné tkanivá pre tých, ktorí to potrebujú, sa často zbierajú odinakiaľ na tele pacienta alebo z mŕtvoly. Mŕtve väzy však riskujú, že budú odmietnuté okolitým tkanivom alebo že budú nekvalitné a neúčinné.

Miechové disky majú kostné rozhrania, ktoré je potrebné znovu vytvoriť, aby ste uspeli v transplantovanej situácii. A všetko, čo by bolo vytlačené 3D, by muselo duplikovať zložitú štruktúru ľudských väzov.

Vedci z Utahu sa cítia istí, že ich vlastná tlačiareň dokáže znížiť komplikácie spojené s transplantáciou a urýchliť proces hojenia pacienta.

V čase písania tohto článku vedci uviedli, že najväčšie využitie bude pri liečbe väzov, šliach a poranených miechových diskov. Bowles však v tlačovom vyhlásení pripustil, že „sa dá doslova použiť na akýkoľvek typ aplikácie tkanivového inžinierstva“.

Ďalším krokom tímu je aplikovať tento inovatívny proces 3D tlače na celé orgány - niečo, čo už roky chcú vyskúšať. Zaujíma ich tiež použitie vlastnej tlačovej hlavy na iných 3D tlačiarňach, aby sa zistilo, ako sa líši výkon.


Pozri si video: SEAT využíva 3D tlač na výrazné zrýchlenie výroby rôznych dielov (Septembra 2021).