Raziskovalci s švicarskega inštituta EPFL in Medicinske univerze v Utrechtu so razvili nov postopek biotiska, ki omogoča ustvarjanje živečih in uporabnih tkiv v le nekaj sekundah. Po mnenju raziskovalcev gre za pomemben preboj na področju inženiringa človeških tkiv.
Starejši postopki biotiska tkiv in organov so zahtevali dolgotrajno nanašanje osnovnih gradnikov (vlakna iz hidrogela, prepletena s celicami ali celični skupki) v plasti. Hitrost ustvarjanja novih tkiv je bila omejena s hitrostjo biotiska, pri čemer se je veliko število natisnjenih celic poškodovalo in s tem izgubilo uporabnost.
Znanstveniki z laserjem obdelujejo matične celice
Novi postopek se imenuje volumetrično biotiskanje, v praksi pa izgleda tako, da znanstveniki z laserjem obdelujejo matične celice, ki so nanešene na vrtečo se cev. Na matične celice se z laserjem vtisnejo dvodimenzionalne oblike. Matične celice so medtem varno shranjene v hidrogelu, občutljivem na svetlobo, sam postopek pa jih ne poškoduje. Z osredotočanjem svetlobne energije laserja na posamezni točki se zmes prične strjevati (polimerizacija) in po nekaj sekundah je v hidrogelu videti 3D obliko celic.
Z dodajanjem epitelnih celic je novonastalo tkivo ožiljeno, kar mu omogoča prenašanje in pretočnost hranilnih snovi. V poskusih je znanstvenikom uspelo ustvariti tkiva velikosti nekaj centimetrov, kar je že klinično uporabno. Med drugim so z volumetričnim biotiskanjem ustvarili tkivo, podobno srčni zaklopki, meniskus in kompleksno oblikovan del stegnenice. Ravno tako jim je uspelo ustvariti kompleksnejše prepletajoče se celične strukture.
Bodo že kmalu ustvarjali organe za vsakega posameznika posebej?
Prednost volumetričnega biotiska je tudi v tem, da za razliko od starejših postopkov ne ogroža delovanja celic. Raziskovalci zato računajo, da bo v prihodnosti z volumetričnim biotiskanjem mogoča masovna produkcija tkiv in organov.
Hitrost in doslednost kakovosti nastalih tkiv sta ključnega pomena za in vitro testiranje novih farmacevtskih izdelkov na človeškem tkivu. Po besedah znanstvenikov bi bilo sčasoma mogoče tudi v celoti odpraviti testiranje tovrstnih izdelkov na živalih, zaradi česar ima nova metoda biotiskanja tudi velik etični pomen.
Z volumetričnim biotiskom ustvarjena tkiva in organe bi bilo seveda mogoče uporabiti tudi pri zdravljenju poškodb pri ljudeh, olajšana pa bi bila tudi presaditev organov. Ker tehnika temelji na uporabi matičnih celic, bi bilo mogoče ustvarjati organe za vsakega posameznika posebej, s čimer bi bile odpravljene težave z iskanjem primernega darovalca organov.
Uvodna fotografija: Cellink
