Den skumle, men utrolige verdenen med 3d-trykte kroppsdeler

Et av de store håpene med 3D-utskrift er at vi - i tillegg til å skrive ut Yoda-hoder eller en ettermiddagsnacks - vil kunne gjenskape organer, lemmer og andre viktige menneskelige deler som er tapt ved sykdom eller ulykke.

3D-trykte proteser har gitt mange hjertevarme historier om å returnere eller skape funksjon til pasienter. Men tilgjengeligheten og åpenheten til 3D-utskrift har gjort det mulig å gi fremskritt for mange mennesker til liten pris.

3D-bio-printing er imidlertid en annen sak. Det er et uhyggelig, men magisk perspektiv at vi en dag kan trykke ut erstatningshjerter og andre vitale organer. Mens den virkeligheten er langt borte, er den ikke lenger så langt unna at den virker som sci-fi. Det er reelle vitenskapelige fremskritt som gjøres med enheter som skriver ut bein, hud, brusk, nerveceller og til og med hele organer.

Disse prosjektene og skaperne deres blir noen ganger avkreftet for sin Frankenstein-aktige natur, men potensialet til å føde livgivende kroppsdeler gjennom teknologi er mer drøm enn mareritt. Sjekk lysbildefremvisningen for noen nyere fremskritt.

• 1 nerveceller

  En av de største utfordringene med 3D-biotrykking er nervecellenes delikatesse og kompleksitet. Michigan Technological Universitys in-situ nanomedisin og nanoelektronikklaboratorium begynner i det små på det store arbeidet med nervegenerering. Teamet forsker for tiden om cellulosananokrystaller lager en brukbar bio-blekk.

• 2 Skjoldbrusk

  Forskere ved 3D Bioprinting Solutions i Russland har 3D skrevet ut en hel skjoldbruskkjertel som de skal transplantere i en mus for testing. Skjoldbruskkjertelen ble opprettet av stamceller som kom fra fettceller som deretter ble blandet inn med en hydrogel. Forskerne presenterte funnene sine på International Bioprinting Congress i Singapore denne måneden.

• 3 Hjertet

  Wake Forest Institute for Regenerative Medicine er ansvarlig for nok et 3D-trykt gjennombrudd. Den avslørte nylig at det har skapt et bankende hjerte "organoid", et nettverk av hjerteceller laget av hudceller som har blitt omprogrammert og deretter smeltet sammen med 3D-utskrift.



4 bein

Det mest grunnleggende av kroppsdeler, er bein ikke så lett å erstatte som det kan virke. Bentransplantasjoner kan avvises av kroppen og metaller, polymerer og keramikk utgjør sine egne komplikasjoner. Ved å bruke en prosess kalt CT-Bone, er leger i Europa nå i stand til å 3D trykke en base av kalsiumfosfat, en byggestein av bein, til de nøyaktige dimensjonene som kreves. I løpet av noen måneder vokser pasienten bein fra den basen. CT-Bone er arbeidet til Xilloc og Next 21, og kan brukes i ikke-vektbærende områder som skallen.



5 neser og ører

Til tross for hva filmene kan fortelle deg, kan du ikke gjenskape en hel person fra nesen. Men du kan vokse en ny nese - eller et øre - gjennom 3D-utskrift. Hos ETH Zürichs bruskteknikk- og regenerasjonsgruppe skapes nese- og ørebrusk gjennom en blanding av biopolymerer og levende bruskceller. De settes i åtte sprøyter og settes inn i en 3D-skriver, som genererer en ny nese eller øre på 16 minutter. Når den er plassert i en pasient, vil brusk vokse rundt implantatet. En av fordelene med 3D-utskrift er at utskiftningen kan gjøres for å matche originalen. Og siden brusk ville være opprettet fra pasientens egne celler, er sjansen for avvisning liten. I år vil teamet teste ut brusk hos dyr og deretter gå videre til kliniske studier på mennesker.



6 Hud

Tap av hud, enten det er gjennom et brannsår eller et sår, er dypt smertefullt og vansirende. Å erstatte hud betyr å fjerne den fra en annen del av pasientens kropp, noe som kan forårsake flere komplikasjoner - for ikke å nevne det faktum at det er en begrenset mengde tilgjengelig hud. Ved Wake Forest Institute for Regenerative Medicine jobber forskere med en prosess for å 3D trykke hudceller direkte på brannskader og sår. Ved å bruke en 3D-skriver, kan huden bli laget slik at den passer til dybden og størrelsen som trengs.

Bortsett fra medisinsk bruk, har kosmetikkselskapet L'Oreal hatt kontrakt med Organovo for å undersøke 3D-utskrift av hud for testing av produktene.