Καρδιακές βαλβίδες τρισδιάστατα εκτυπωμένες με την χρήση βιο-μελανιού

Καρδιακές βαλβίδες θα εκτυπώσει τρισδιάστατα με την χρήση βιο-μελανιού, το startup-πρότζεκτ του Βελγικού πανεπιστημίου του Ghent (UGent), Xpect–INX. Εκτός από τις διάφορες εφαρμογές που θα έχουν, θα βοηθήσουν και στη μείωση του αριθμού πειραμάτων σε ζώα.

Η επιστημονική ομάδα με επικεφαλής την Sandra  van Vlierberghe και τον Peter Dubruel, ερευνά νέα πολυμερή και βιο-μελάνια για αυτούς τους τύπους εφαρμογών για περισσότερα από 10 χρόνια.

Σύμφωνα με το πανεπιστήμιο, ωστόσο, οι δυνατότητες στον ιατρικό τομέα περιορίζονται μέχρι στιγμής στην τρισδιάστατη εκτύπωση ιατρικού εξοπλισμού ή ανατομικών μοντέλων. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη υλικών που μπορούν να μιμηθούν τη δομή και τη λειτουργία των βιολογικών ιστών. Αυτά τα καινοτόμα υλικά που αναπτύχθηκαν στο UGent κατέστησαν πλέον δυνατή την εκτύπωση ανθρώπινων ιστών.

Το βιο-μελάνι παρέχει ένα υγιές περιβάλλον για να αναπτυχθούν τα κύτταρα

«Η τρισδιάστατη εκτύπωση κυττάρων και ιστών είναι πολύ δύσκολη», λέει ο ερευνητής του UGent και συνιδρυτής του Xpect–INX, Jasper Van Hoorick. «Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα κύτταρα πρέπει να είναι σε θέση να αναπτύσσονται και να λειτουργούν όπως τα ανθρώπινα. Πρέπει επίσης να μπορούν να αλληλεπιδρούν με τα υπάρχοντα κύτταρα έως ότου τα ενσωματώσει πλήρως το σώμα. Το κλειδί είναι η χρήση κατάλληλων και βιοσυμβατών υλικών, τα οποία ονομάζουμε βιο-μελάνια. Πρόκειται για ενώσεις υλικών που έχουν μεγάλη ομοιότητα με το φυσικό περιβάλλον των κυττάρων. Τα βιο-μελάνια παρέχουν μηχανική αντοχή, ένα υγιές περιβάλλον ανάπτυξης για τα κύτταρα και, επιπλέον, καθιστούν δυνατή την επεξεργασία αυτών των κυττάρων χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης».

Εξατομικευμένες λύσεις για τους ασθενείς

Οι εφαρμογές αυτών των βιο-μελανιών είναι πολλές-μετατροπή 2D κυτταρικών καλλιεργειών χρησιμοποιώντας τρυβλία Πέτρι, σε πιο ρεαλιστικές τρισδιάστατες καλλιέργειες, επιδιόρθωση ή αντικατάσταση κατεστραμμένων κυττάρων και ιστών λόγω ασθένειας ή τραυματισμού, έως την ανάπτυξη «μίνι-οργάνων-σε-τσιπ» για τον έλεγχο νέων φαρμάκων.

Ουσιαστική μείωση του αριθμού πειραμάτων σε ζώα

Σήμερα, διαδικασίες όπως η ανασυγκρότηση του μαστού και η αντικατάσταση της καρδιακής βαλβίδας ή του μηνίσκου είναι συχνά περίπλοκες. Ο συνδυασμός της τρισδιάστατης εκτύπωσης με τα βιολογικά μελάνια, μπορεί να προσφέρει μια πιο ανθεκτική και εξειδικευμένη λύση για τους ασθενείς. Τέλος, θα πρέπει να είναι δυνατή και η εκτύπωση ολόκληρων οργάνων και να αποτελέσει λύση στην έλλειψη δοτών.

«Αυτή η τεχνολογία μπορεί επίσης να προσφέρει επιλογές για την ανάπτυξη κυττάρων ή μίνι-οργάνων ως μοντέλα για τη δοκιμή νέων φαρμάκων στις κλινικές μελέτες», προσθέτει ο Jasper Van Hoorick. «Θα μπορούσαμε να μειώσουμε ουσιαστικά τον αριθμό πειραμάτων σε ζώα με αυτόν τον τρόπο».

ΠΗΓΗ: InnovationOrigins