Bagaimana jika doktor boleh mencetak buah pinggang daripada sel pesakit tanpa perlu mencari organ penderma yang sepadan dan bimbang ditolak oleh badan pesakit?
Dengan bantuan pencetakan bio 3D, ini boleh direalisasikan sejurus sedekad, kata Profesor Jennifer Lewis dari Institut Kejuruteraan Bio Weiss Harvard. Bioprinting organ ialah penggunaan teknologi pencetakan 3D untuk memasang berbilang jenis sel, faktor pertumbuhan dan biomaterial dalam fesyen lapisan demi lapisan untuk mencipta organ buatan yang meniru organ semula jadi dengan sempurna, menurut kajian itu. Perubatan regeneratif ini dalam peringkat penyelidikan dan pembangunan, dan penggerak di belakangnya adalah "keperluan manusia sebenar".
Dterdesak menunggu
Kira-kira 1 juta orang di seluruh dunia memerlukan buah pinggang. Mereka mencapai kegagalan buah pinggang peringkat akhir dan mesti menjalani dialisis. Dialisis membebankan badan, dan dengan setiap tahun berlalu, risiko kematian pesakit meningkat dengan ketara. Jadi dorongan untuk menangani cabaran besar percetakan 3D organ adalah sangat besar.
Mdakwat agik
Untuk memulakan proses bioprinting organ, doktor biasanya bermula dengan sel pesakit sendiri. Mereka melakukan biopsi jarum kecil organ, atau melakukan pembedahan invasif minimum, untuk mengeluarkan sekeping kecil tisu "kurang daripada separuh saiz setem pos." Menggunakan tisu ini dikeluarkan, sel boleh dibongkar dan dikultur secara in vitro.
Penanaman berlaku dalam inkubator steril atau bioreaktor, bekas keluli tahan karat bertekanan yang membantu sel mendapat nutrien yang mencukupi. Doktor memberi mereka nutrien (sederhana) setiap 24 jam kerana sel mempunyai metabolisme mereka sendiri. Jenis sel yang berbeza memerlukan nutrien yang berbeza. Kemudian kita campurkan dengan gel, yang seperti gam. Setiap organ dalam badan anda diperbuat daripada sel dan gam yang menyatukannya.
Gam ialah nama panggilan untuk bio-dakwat, campuran boleh cetak sel hidup, molekul kaya air yang dipanggil hidrogel, medium kultur dan faktor pertumbuhan yang membantu sel terus membiak dan membezakan. Hidrogel meniru matriks ekstrasel badan—ia mengandungi bahan seperti protein, kolagen dan asid hyaluronik.
Biobahan yang biasa digunakan mestilah tidak toksik, boleh terbiodegradasi dan biokompatibel untuk mengelakkan tindak balas imun yang buruk. Kolagen dan gelatin adalah dua biomaterial yang paling biasa digunakan apabila bioprinting tisu atau organ.
Saksikan detik keajaiban
Doktor meletakkan setiap dakwat bio -- jenis dakwat bergantung pada bilangan jenis sel yang ingin mereka cetak -- ke dalam kartrij cetakan, "menyemperit dakwat bio melalui kepala cetak dan muncung, membina bahan lapisan demi lapisan."
Selepas organ bioprinted ditanam dalam pesakit, ia secara semula jadi akan merosot dari semasa ke semasa, gam akan larut, dan sel akan merasakan bahawa 'jambatan' runtuh; sel akan merasakan asasnya tidak lagi kukuh. Jadi sel-sel akan membuat jambatan mereka sendiri dan membuat gam mereka sendiri dalam badan anda.