Isi
- Bagaimana Bioprinting Bekerja
- Bioprinting di Chip
- Bioprinting dan Cangkok Tulang
- Kulit dan Jaringan Regeneratif dan Bioprinting
- Pembuluh Darah Bioprinting
Bagaimana Bioprinting Bekerja
Printer 3D mampu memberikan kedalaman pada apa pun yang dicetaknya, dan bioprinter melakukannya dengan mendistribusikan biomaterial seperti sel hidup, lem sintetis, dan perancah kolagen berlapis-lapis untuk membuat objek. Proses ini disebut manufaktur aditif - bahan yang dimasukkan ke dalam printer dipadatkan saat keluar untuk membuat objek 3D.
Tapi itu tidak sesederhana memasukkan bahan ke dalam printer 3D dan menekan tombol. Untuk sampai ke tahap pembuatan aditif, printer perlu menerima cetak biru-gambar yang dihasilkan komputer dari apa yang coba dibuatnya. Kemudian, bahan yang ingin Anda gunakan untuk objek tersebut diumpankan ke dalam printer. Printer membaca file digital yang Anda berikan sambil mencetak materi yang Anda berikan berlapis-lapis untuk membuat ulang objek yang diinginkan. Setiap lapisan akan mendingin dan menempel satu sama lain (berkat kolagen, lem, atau dalam beberapa kasus hanya sel itu sendiri), menciptakan satu bagian yang kokoh dan stabil.
Untuk mendapatkan sel hidup (biasanya disebut sebagai bioink) untuk dimasukkan ke dalam bioprinter, ada sejumlah rute yang dapat diambil peneliti. Pertama, mereka dapat diambil langsung dari pasien yang mereka bioprinting. Atau, jika digunakan untuk tujuan penelitian atau dalam kasus ketika mereka tidak dapat menggunakan sel pasien sendiri, sel induk dewasa dapat digunakan, karena dapat dimanipulasi untuk jenis sel yang diperlukan untuk bioprinting untuk membuat ulang jaringan.
Cetak biru yang digunakan bioprinter sering kali berupa pemindaian pasien. Hal ini memungkinkan bioprinter untuk membuat ulang jaringan dengan mengacu pada pemindaian dan menggunakan lapisan tipis dan tepat untuk membangun atau mencetak jaringan.
Bioprinting di Chip
Salah satu cara cetak bioprinting 3D saat ini digunakan dalam komunitas ilmiah dan medis adalah untuk menguji pengobatan regeneratif. Di Wyss Institute di Harvard, para peneliti telah mengembangkan bioprinter 3D yang dapat menghasilkan jaringan vaskularisasi sel manusia hidup yang dicetak pada sebuah chip. Mereka menggunakan jaringan ini pada sebuah chip untuk menghubungkannya ke saluran vaskular, yang memungkinkan penelitian memberi nutrisi jaringan untuk memantau pertumbuhan dan perkembangan.
Kemampuan untuk menumbuhkan jaringan pada sebuah chip membantu para peneliti memeriksa teknik baru dalam pengobatan regeneratif serta pengujian obat. Dengan menggunakan bioprinter 3D, peneliti juga dapat melihat berbagai metode pembuatan chip. Salah satu pencapaiannya adalah menciptakan hati pada sebuah chip, dengan sensor untuk tujuan penelitian dan pengumpulan data. Ini mungkin sebelumnya memerlukan pengujian hewan atau tindakan lain.
Bioprinting dan Cangkok Tulang
Dalam hal praktik kedokteran, masih banyak yang harus dipelajari dan diuji dalam menciptakan organ cetak bioprint yang disesuaikan dengan ukuran manusia. Tetapi langkah-langkah yang cukup besar sedang dilakukan, seperti di area pencangkokan tulang untuk memperbaiki masalah pada tulang dan persendian di sekitarnya.
Kemajuan yang paling menonjol datang dari para peneliti di Swansea University di Wales. Pencetak biologi tim dapat membuat bahan tulang buatan dalam bentuk tertentu yang dibutuhkan menggunakan bahan regeneratif dan tahan lama. Para peneliti di AMBER Science Foundation Ireland dan Trinity College di Dublin, Irlandia telah menciptakan proses untuk mendukung cetak bioprinting 3D dari bahan tulang untuk membantu cacat yang disebabkan oleh reseksi tumor, trauma, dan infeksi, serta kelainan bentuk tulang genetik.
University of Nottingham di Inggris juga memperoleh keuntungan dalam bidang kedokteran ini, mencetak salinan tulang yang mereka gantikan dan melapisinya dengan sel induk. Perancah ditempatkan di dalam tubuh. Seiring waktu, dengan bantuan sel punca, itu sepenuhnya digantikan oleh tulang baru.
Kulit dan Jaringan Regeneratif dan Bioprinting
Kulit adalah area pengobatan yang berhasil untuk bioprinting karena kemampuan mesin untuk melapisi saat mencetak. Karena kulit adalah organ multilayer, terdiri dari sel-sel berbeda di dalam setiap lapisan, para peneliti berharap bioprinting dari waktu ke waktu dapat membantu mereproduksi lapisan-lapisan kulit seperti dermis dan epidermis.
Para peneliti di Wake Forest School of Medicine di North Carolina mencermati hal ini terkait korban luka bakar yang tidak memiliki cukup kulit yang tidak rusak untuk diambil guna membantu perawatan dan penyembuhan luka. Dalam kasus ini, bioprinter akan mendapatkan informasi luka pasien dari pemindai (termasuk kedalaman dan jenis sel yang diperlukan) untuk membantu membuat kulit baru yang kemudian dapat digunakan pada pasien.
Di Pennsylvania State University, para peneliti sedang mengerjakan bioprinting 3D yang dapat membuat tulang rawan untuk membantu memperbaiki jaringan di lutut dan area lain yang biasanya rusak karena keausan di tubuh, serta kulit dan jaringan sistem saraf lainnya yang penting untuk kesehatan organ. .
Pembuluh Darah Bioprinting
Kemampuan untuk membuat ulang pembuluh darah menggunakan bioprinter sangat membantu tidak hanya dalam kemungkinan dapat ditransplantasikan langsung ke pasien, tetapi juga untuk pengujian obat dan obat yang dipersonalisasi. Para peneliti di Brigham and Women’s Hospital telah memperoleh keuntungan dalam bidang pengobatan ini dengan mencetak serat agarosa yang berfungsi sebagai pembuluh darah. Para peneliti menemukan bahwa pembuluh darah cetak bioprint cukup kuat untuk bergerak dan membentuk jaringan yang lebih besar, daripada larut di sekitar struktur yang ada.
Sebuah Kata Dari Sangat Baik
Penelitian yang berasal dari bioprinting sangat menarik, dan sementara ada kemajuan besar dalam pengetahuan dan keuntungan yang diperoleh dari kemampuan untuk mencetak bioprint tulang, kulit, pembuluh darah, tulang rawan, dan bahkan organ, masih banyak kemajuan yang harus dibuat sebelum banyak orang. dari praktik ini diadaptasi menjadi pengobatan.
Beberapa mungkin siap lebih cepat dari yang lain. Dalam kasus bioprinting dan peneliti kulit berharap sains siap dalam waktu lima tahun untuk tentara yang mengalami luka bakar ekstensif dalam pertempuran. Bidang bioprinting lainnya, seperti membuat ulang organ untuk digunakan manusia, masih memiliki cara untuk berkembang.
Ketika meniru proses tubuh dan mengamati interaksi obat tertentu dalam sistem tubuh yang lebih besar, bioprinting telah membuka pintu untuk mengumpulkan data serta cara non-invasif untuk melihat bagaimana tubuh manusia berinteraksi dengan zat tertentu, yang dapat mengarah pada obat yang lebih personal untuk pasien dan lebih sedikit efek samping.