3D dicetak hati manusia berdasarkan kolagen
Tubuh manusia terdiri dari organ-organ yang pada gilirannya dibangun dari sel-sel khusus yang merupakan bagian dari matriks ekstraseluler, yang berfungsi sebagai semacam perancah biologis untuk pembentukan organ.
Matriks ini menyediakan struktur dan sinyal biokimia yang dibutuhkan sel untuk melakukan fungsi normalnya. Tetapi bahkan mengetahui hal ini, sampai sekarang tidak mungkin untuk membangunnya kembali melalui metode biofabrikasi tradisional.
IKUTI KAMI PADA PROFIL BERITA GOOGLE KAMI DAN TETAP HARI
Sekarang tim peneliti dari Carnegie Mellon University telah mencapai tugas ini, dan melalui sebuah artikel yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Science mengungkapkan teknik baru yang memungkinkan mereka untuk meningkatkan jaringan jaringan tiga dimensi dari kolagen, protein struktural utama dari tubuh manusia, kata Tekcrispy.
Penyisipan hidrogel tersuspensi dalam bentuk bebas reversibel (FRESH)
Andrew Hudson, penulis bersama artikel ini, menjelaskan bahwa kolagen adalah bahan yang ideal untuk pencetakan 3D karena merupakan molekul yang membentuk semua jaringan tubuh manusia, dengan kerugian karena fluiditasnya, yang membuatnya menyebar tanpa platform pendukung .
“Kolagen adalah biomaterial yang sangat diinginkan untuk pencetakan 3-D karena secara harfiah membentuk setiap jaringan dalam tubuh Anda. Namun, apa yang membuatnya sangat sulit untuk dicetak dalam 3-D adalah bahwa itu dimulai sebagai cairan, jadi jika Anda mencoba untuk mencetak ini di udara, genangan terbentuk pada platform konstruksi Anda. Jadi kami telah mengembangkan teknik yang mencegahnya menjadi cacat. "
Jadi untuk mencapai misi mereka, para peneliti menerapkan teknik yang dikenal sebagai embedding hidrogel tersuspensi bentuk-bebas (FRESH).
Ini memungkinkan kolagen untuk diendapkan lapis demi lapis dalam penangas gel yang mendukungnya, di mana ia mengeras sebelum menarik dari penangas tersebut. Gel ini dapat dengan mudah dilelehkan dengan memanaskannya dari suhu kamar ke suhu tubuh setelah pencetakan selesai.
Dengan cara ini, gel pendukung dapat dihilangkan tanpa menyebabkan kerusakan pada struktur tercetak yang terbuat dari kolagen, yang mewakili kemajuan besar dalam bioprinting 3D yang memungkinkan pencetakan organ manusia skala besar.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa metode ini cukup fleksibel, dan tidak hanya bekerja dengan kolagen, tetapi juga dengan gel lunak lainnya yang meliputi fibrin, alginat, dan asam hialuronat. Saat digunakan dalam teknik FRESH, ia menyediakan platform fabric yang kuat dan mudah beradaptasi.
Dengan FRESH mereka mencetak bagian hati yang berfungsi
Seperti yang dapat kita lihat, ini adalah metode perintis yang baru-baru ini diterapkan pada 3D mencetak struktur jantung manusia dewasa ukuran penuh, memberikan langkah inovasi dalam rekayasa jaringan.
Adam Feinberg, profesor teknik biomedis dan ilmu material dan teknik di Carnegie Mellon, mengembangkan pekerjaan ini di laboratoriumnya. Dia menjelaskan bahwa melalui teknik ini mereka telah berhasil mencetak dengan bagian hati yang sangat presisi yang benar-benar berfungsi.
“Apa yang kami tunjukkan adalah bahwa kami dapat mencetak fragmen jantung sel dan kolagen di bagian yang benar-benar berfungsi, seperti katup jantung atau ventrikel kecil yang berdetak. Dengan menggunakan data resonansi magnetik jantung manusia, kami dapat secara akurat mereproduksi struktur anatomi spesifik pasien dan kolagen yang tertekan bio dalam 3-D dan sel jantung manusia. "
Saat ini, transplantasi telah menjadi kebutuhan. Di Amerika Serikat, lebih dari 4000 pasien menunggu transplantasi jantung, sementara jutaan orang di seluruh dunia juga membutuhkannya tetapi tidak memenuhi persyaratan untuk menyedotnya.
Jadi mengingat kesulitan yang terlibat dalam transplantasi organ oleh orang lain, penting untuk mengembangkan alternatif baru untuk mengatasi masalah jantung pasien di seluruh dunia. Pencetakan 3D pada bagian-bagian hati tampaknya memiliki potensi untuk itu.
