Drukowanie 3D tkanek to jeden z najbardziej obiecujących obszarów całej branży. Liczba możliwych zastosowań medycznych, rehabilitacyjnych czy kosmetycznych jest bardzo obszerna. Zainteresowanie rynku technologią jest także proporcjonalne do jej potencjału. Od niedawna na listę drukowanych produktów trafił też… mózg.
„Mózg w naczyniu” był dotychczas tylko eksperymentem myślowym i pożywką powieści i filmów fantastyczno-naukowych. Tymczasem w słonecznej Australii, zespół naukowy z Melbourne ogłosił wyniki swoich eksperymentów z drukiem 3D komórek mózgowych. Nie chodzi co prawda o spektakularne wydruki obu półkul mózgowych. Niemniej jednak osiągnięcie jest rewelacyjne. Nie codziennie drukujemy tkankę mózgową, która… działa!
Naukowcom z Centrum Inżynierii Neurologicznej w Melbourne udało się wytworzyć okrągławe kawałki prawdziwej kory mózgowej, w której neurony są w stanie łączyć się i komunikować ze sobą, tworząc takie same struktury jak w przypadku nowo tworzących się mózgów ludzkich. Do wydrukowania takiego ludzkiego mózgu „w słoiku” najpierw konieczne jest uzyskanie komórek macierzystych. Do tego celu służy fragment skóry wybranej do testów osoby. Wytworzona tkanka mózgowa używana jest następnie np. do testowania efektywności działania lekarstw w przypadku danego pacjenta.
Zespół zajmujący się pracami jest multidyscyplinarny, poza neurologami i neurobiologami znajdują się w nim też informatycy i specjaliści automatyki. Szef przedsięwzięcia, profesor Stan Skafidas, nie snuje dalekosiężnych wizji, stwierdza jedynie, że na pewno uprości to procedury testowe nowych lub indywidualnych lekarstw neurologicznych i psychiatrycznych. Wśród przypadłości, które potencjalnie będzie można wyleczyć, zamiast tylko rehabilitować, wymienia np. autyzm i schizofrenię.
Proces drukowania 3D tkanki sprowadza się do drukowania warstw komórek przez maszynę składającą się z kilku różnych dysz. W każdej z nich znajdują się komórki mózgowe innego rodzaju. Wydruk składa się w sumie z sześciu warstw komórkowych. „W odpowiednim środowisku tak wydrukowane komórki zaczynają łączyć się i tworzyć żywą tkankę mózgową o wielkości odpowiadającej około 30-dniowemu płodowi,” opisuje Skafidas. W praktyce oznacza to mózg wielkości ziarenka słonecznika.
Na tak wczesnym etapie prac ciężko powiedzieć co naukowcy będą w stanie ostatecznie osiągnąć. „To naprawdę ekscytująca praca. Mimo że mamy już XXI wiek, wciąż nie wiemy jak działa mózg,” stwierdza profesor Skafidas.
Tkanka ma na razie raczej krótką żywotność. Z powodu braku dostępu do krwi komórki obumierają po 30 dniach. Naukowcy planują wydłużyć ten okres do około 100 dni i opracowują nową technikę natleniania i odżywiania tkanki. Być może w sukurs temu planowi przyjdą laboratoryjne eksperymenty mające na celu druk układu krwionośnego.
Całkiem możliwe, że we wspomnianych laboratoriach tworzy się właśnie przyszła historia świata…
Ilustracja: KUT