3D tisk ze živých buněk: Umělé cévy vypadají jako živá tkáň

  • Nanoinženýři Kalifornské univerzity v San Diegu „vytiskli“ cévy
  • Jsou funkční a věrně připomínají cévy ze živého organismu
  • Tyto 3D cévy představují významný krok na cestě k umělým orgánům a novým postupům regenerativní medicíny

Výzkumný tým, který vedl nanoinženýr Shaochen Chen, pokročil ve zvládnutí jedné z největších současných výzev pro tkáňové inženýrství. Tu představuje vytvoření umělých tkání a celých orgánů s funkčním cévním systémem, který by po transplantaci do těla pacienta mohl fungovat podobně jako živé cévy.

O něco takového se odborníci snaží už dlouho. Dosavadní 3D tisk umělých cév je ale pomalý, drahý a hodí se obvykle jenom k produkci jednoduchých struktur, jako jsou jednotlivé cévy. Takto vytvořené cévy také obvykle nejsou schopné se dobře začlenit do krevního oběhu pacienta.

Fungující cévní systém přitom potřebují prakticky všechny tkáně a orgány. Neschopnost vytvořit vhodný systém umělých cév se tak stala velkou překážkou ve vývoji a produkci umělých orgánů. Orgánů pro transplantace je stále velký nedostatek, proto by se umělé orgány velice hodily.

Chenův tým vyvinul novou technologii pro biotisk, k němuž si postavili vlastní speciální 3D tiskárny. Tímto postupem mohou rychle tisknout 3D mikrostruktury, které blízce připomínají cévní systémy živých tkání.

A jak takový 3D biotisk probíhá? Badatelé nejprve vytvoří 3D model požadované biologické struktury na počítači. Pak počítač přenese 2D snímky z tohoto modelu na miliony mikroskopických zrcadel, která jsou ovládána počítačem tak, aby vznikl obraz 2D snímku v podobě UV záření.

Takto uspořádané UV paprsky poté září do roztoku, který obsahuje živé buňky a spolu s nimi polymery citlivé na světlo. Polymery působením UV záření ztvrdnou a vytvoří jednou vrstvu výsledné struktury. 3D tiskárna tímto způsobem rychle tiskne jednu vrstvu 3D modelu za druhou. Vznikne tak 3D polymerová struktura, která obsahuje spoustu živých buněk. Z nich nakonec vznikne biologická tkáň.

Chen a spol. tisknou velmi detailní mikrostruktury cévního oběhu v extrémně vysokém rozlišení. Nejlepší je, že celý proces trvá jen pár sekund. Proti současným metodám biotisku, jimiž se i úplně jednoduché struktury obvykle tisknou celé dlouhé hodiny, to je dost pronikavé zlepšení. Nemluvě o tom, že postup Chenova týmu není drahý a vzniklé struktury se snadno začlení do těla pacienta. Umělé orgány pro transplantace jsou zase o něco blíž.

Zdroj: UC San Diego

Témata článku: Technologie, 3D, Tiskárny, Orgány, Transplantace

Určitě si přečtěte

Elon Musk má další šílený nápad. Chce spojit mozek s počítačem

Elon Musk má další šílený nápad. Chce spojit mozek s počítačem

** Muskovi už nestačí Tesla a SpaceX ** Chce pochopit lidský mozek a propojit jej s A.I. ** Pomůže mu nový startup Neuralink?

Včera | Čížek Jakub | 12

Další bláznivý cíl Elona Muska: chce propojit mozek a počítač

Další bláznivý cíl Elona Muska: chce propojit mozek a počítač

** Elon Musk chce propojit nervové buňky se strojem ** Za tímto účelem založil společnost Neuralink ** Pokud uspěje, možná brzy nastane doba, kdy už nebudeme potřebovat dotykové obrazovky, klávesnice atd.

Včera | Mihulka Stanislav