Oasele 3D, speranţă pentru regenerarea scheletului uman
0Oasele deteriorate ar putea să fie refăcute printr-o nouă tehnologie de imprimare 3D a ţesuturilor, care foloseşte celule stem, informează „Huffington Post“. Tehnologia poate să devină alternativa viitorului în ceea ce priveşte înlocuirea organelor lezate.
De exemplu, în cazul unui copil care s-a născut cu un defect al maxilarului se poate scana zona respectivă, după care imaginea să fie procesată de un calculator, ca mai apoi să se imprime 3D un înlocuitor pentru osul afectat. „Osul 3D“ ar putea să fie produs cu ajutorul celulelor stem ale propriului pacient.
„Ţesuturile corpului nostru sunt structurate la nivel de celule unice. Folosind imprimarea 3D, putem să poziţionăm celulele lipsă în locuri precise“, este de părere Kevin Shakeshaff, farmacist la Universitatea Nottingham din Marea Britanie.
Pentru a putea crea un înlocuitor veritabil al unui os uman, imprimanta bio 3D realizează un model asemănător formei osului, pe care îl acoperă cu celule stem preluate de la pacient. Aceste celule sunt capabile să se dezvolte în diferite tipuri de ţesuturi. „Cerneala“ imprimantei constă într-un polimer (substanţă macromoleculară a cărei moleculă este formată prin unirea în lanţ a două sau mai multe molecule de monomer n.r.) numit acid polilactic şi o substanţă cu aspect gelatinos numită alginat. Acidul polilactic oferă baza dură şi mecanică a „osului 3D“, în timp ce alginatul acţionează ca material de amortizare pentru celule.
Ce este acidul polilactic
Acidul polilactic este un poliester produs din resurse regenerabile, cum ar fi amidonul din porumb sau din trestia de zahăr. Mai este folosit în aplicaţii biomedicale, cum este cazul stenturilor sau cusăturilor după operaţie, fiind studiat pentru producerea de ţesuturi artificiale. Este biodegradabil, fiind folosit pentru realizarea de produse de igienă, saci de compost sau tacâmuri de unică folosinţă.
Ce este alginatul
Acidul alginic sau alginatul este o polizaharidă din pereţii celulari ai algelor brune care, în combinaţie cu apa, formează o gumă vâscoasă. Absoarbe foarte repede apa, fapt pentru care este recomandat ca aditiv pentru produsele deshidratate, în fabricarea hârtiei şi a ţesăturilor hidroizolante şi ignifuge.
„Primul avantaj al tehnologiei este că obţii o formă exactă a defectului pe care încerci să îl remediezi. Mult mai fin, ai abilitatea de a aşeza celulele exact în locul pe care îl vrei“, mai spune Kevin Shakeshaff, adăugând că tehnologia duce aşezarea corectă a vaselor de sânge şi la corectarea oaselor deteriorate.
Anterior, Shakeshaff şi colegii săi au dezvoltat o metodă de înlocuire a oaselor prin injectarea unui material care se solidifica în interiorul corpului fără să deterioreze celulele. Chirurgii pot să folosească această alternativă ca un soi de remediu rapid prin care o rană să fie tratată temporar.
„Pensetele laser“
În cele din urmă, tehnica imprimării 3D poate să îi ajute pe oamenii de ştiinţă să producă substituenţi funcţionali pentru oase şi organe. Această metodă poate să fie disponibilă în spitalele din întreaga lume în aproximativ zece ani, în prezent fiind studiată ca o alternativă pentru remedierea ţesuturilor mai complexe, cum sunt ficatul sau inima.
Tehnologia care permite oamenilor de ştiinţă să creeze părţi personalizate ale corpului uman este expusă în cadrul Expoziţiei Ştiinţifice de Vară de la Societatea Regală pentru Îmbunătăţirea Cunoştinţelor Naturale de la Londra (RSLINK), organizaţie ce se ocupă de dezvoltarea ştiinţei.
În cadrul expoziţiei, echipa de cercetare a lui Kevin Shakeshaff mai prezintă o tehnologie revoluţionară de manipulare a celulelor stem numită „pensete laser“. Tehnologia foloseşte două fascicule laser încrucişate, care creează o forţă de atracţie. Odată unite, fasciculele pot ridica şi muta celule cu o precizie fără precedent. Prin manipularea celulelor în acest fel, cercetătorii speră să înţeleagă mişcările acestora din embrionii umani în curs de dezvoltare, mai precizează „Huffington Post“.