Imprimanta 3D care printează țesuturi artificiale poate schimba medicina

Oamenii de știință au dezvoltat o imprimantă 3D adaptată special pentru a construi biomateriale terapeutice din diverse materiale. Acesta reprezintă un pas înainte spre imprimarea la cerere a țesuturilor artificale – un mare deziderat al cercetătorilor.

Imprimanta 3D a fost creată de o echipă de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA). Ali Khademhosseini, conducătorul studiului, a declarat că țesuturile sunt structuri extrem de complexe, iar pentru a face versiuni artificiale ale acestora trebuie să le respectăm complexitatea.

Abordarea lor oferă o modalitate de a construi structuri biocompatibile complexe, realizate din materiale diferite. Studiul a fost publicat în revista „Advanced Materials”.

Tehnica folosește un proces bazat pe lumină, numit stereolitografie. În ceea ce privește imprimanta, aceasta are două componente cheie. Primul este un cip microfluidic construit la comandă – cu o structură și dimensiuni similare cu cipurile de calculator. Acesta are multiple intrări care imprimă materiale diferite. A doua componentă cheie sunt milioanele de oglinzi mici, care se mișcă independent.

Cercetătorii au folosit diferite tipuri de hidrogeluri – materiale care după ce trec prin imprimantă formează schele pentru ca țesutul să crească. Oglinzile direcționează lumina pe suprafața de imprimare, iar zonele iluminate indică conturul obiectului 3D care este imprimat.

De asemenea, lumina declanșează legături moleculare care se formează în materiale, ceea ce determină gelurile să se solidifice. Pe măsură ce obiectul este printat, oglinzile schimbă modelul luminii pentru a indica forma fiecărui nou strat.

Potrivit cercetătorilor, acesta este primul proces care folosește mai multe materiale – un avans față de stereolitografia convențională, care utilizează doar un singur tip de material. Dispozitivul a folosit patru tipuri de bio-cerneală, dar autorii studiului spun că ar putea utiliza mai multe decât atât, în funcție de obiectul imprimat.

Inițial, tehnica a fost folosită pentru a printa forme simple, cum ar fi piramidele. Apoi, cercetătorii au făcut structuri complexe 3D, care au imitat părți ale țesuturilor musculare și scheletice.

De asemenea, ei au imprimat forme care imită tumorile și rețelele vaselor de sânge. Structurile tipărite au fost implantate pe șobolani și, surprinzător, nu au fost respinse de aceștia.