science >> Wetenschap >  >> Biologie

"3-D Printing Goes Cellular

", 3, [[

Terwijl 3D-printen nog steeds als nieuwe technologie aanvoelt, is het toch al een revolutie in de manier waarop mensen producten produceren en ontwikkelen. De eerste betaalbare 3D-geprinte auto's kunnen verschijnen tegen 2019, en sommige mensen hebben al betaalbare 3D-geprinte huizen gemaakt uit mortel.

Deze nieuwe technologie belooft ook een revolutie teweeg te brengen in de geneeskunde. Zeer gespecialiseerde medische 3D-printing helpt wetenschappers niet alleen om realistische weefsels te maken om medische experimenten op te doen, maar 3D-geprinte weefsels zelf kunnen in de nabije toekomst deel uitmaken van medische behandelingen.
Vooruitgang in medische 3D-printing

De meeste 3D-geprinte medische technologie tot nu toe betreft bedrukt niet-biologisch materiaal - zoals protheses - dat veel minder complex is dan echte cellen en weefsels. Omdat 3D-printen een relatief goedkoop proces biedt, kunnen fabrikanten 3D-geprinte protheses betaalbaarder maken zonder in te boeten aan kwaliteit. Wetenschappers hebben ook 3D-geprinte implantaten ontwikkeld, zoals schedelplaten en medische instrumenten om chirurgen te helpen steeds complexere operaties uit te voeren.
De toekomst: gedrukte cellen en weefsels

Machines die biologische weefsels afdrukken, kunnen als sciencefiction klinken , maar het wordt nu realiteit dankzij de verbeteringen in de printtechnologie. Wetenschappers kunnen nu weefsels afdrukken met functionele 'bloedvaten'. De gedrukte vaten, die bloed kunnen pompen hetzelfde als menselijke bloedvaten, kunnen de weg vrijmaken voor het uiteindelijk bedrukken van organen en weefsels die kunnen aansluiten op de bestaande bloedtoevoer van een patiënt. Onderzoekers hebben ook methoden ontwikkeld om 3-D hartkleppen en botweefsel af te drukken.

Maar alleen omdat een 3-D gedrukt weefsel op menselijk weefsel lijkt, betekent dit niet dat het < em> gedraagt zich zo. Daarom is het zo opwindend dat wetenschappers nu 3D-printen gebruiken om weefsels te maken die zijn ontworpen om te werken als hun biologische tegenhangers. Deze nieuwe printtechnieken, beschreven in "Geavanceerde functionele materialen" in 2018, gebruiken inkt om een omgeving als het lichaam te creëren. Bijvoorbeeld, huidcellen, bedrukt met inkt die de biologische omgeving van huidweefsel nabootst, laat vervolgens het 3D-bedrukte weefsel als een echte huid werken.
Wat zijn de implicaties van 3D-bedrukt weefsel?

Het vermogen om weefsel af te drukken dat werkt als echt menselijk weefsel kan medisch onderzoek radicaal veranderen. Momenteel zijn in de vroegste stadia van medisch onderzoek vaak "getransformeerde" cellen betrokken - reguliere cellen die genetisch zijn gewijzigd om ze gemakkelijker te laten experimenteren, omdat tests met echte menselijke weefsels duur en duur zijn. Driedimensionaal printen kan testen op menselijk weefsel beter toegankelijk maken, dus resultaten uit de vroegste fasen van onderzoek zijn wellicht meer toepasbaar op menselijke geneeskunde.

Dit type printen biedt ook potentieel voor betere organen en weefsels transplantaties en transplantaten ook. De mogelijkheid om functionele, op mensen lijkende weefsels af te drukken, zou transplantaties toegankelijker kunnen maken en het lange wachten op donatielijsten verminderen, terwijl bedrukt bot- of huidweefsel de transplantaten patiëntvriendelijker zou kunnen maken. Hoewel sommige van deze technologieën jaren kunnen duren voor volledige ontwikkeling, wijzen ze op de toekomst van de geneeskunde - een waar volledig functionele transplantaten en transplantaties voor iedereen beschikbaar zouden kunnen zijn.