ΑΠΙΣΤΕΥΤΟ
Ωστόσο οι επιστήμονες εργάζονται πάνω στη δημιουργία πρότυπων που δεν είναι άπλα για διασκέδαση. Αναπτύσσουν, τρισδιάστατα συστήματα που μπορούν να σώσουν και να αλλάξουν τις ζωές των ανθρώπων με την «εκτύπωση» εξωλειτουργικών ανθρώπινων οργάνων.
Σκεφτείτε γιατί: Εάν μπορούμε να δημιουργήσουμε όργανα κατόπιν παραγγελίας, οι ασθενείς δεν θα είναι απαραίτητο να περιμένουν για να βρουν όργανα τα οποία να είναι συμβατά για μεταμόσχευση. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, 78.837 ασθενείς περιμένουν τις δωρεές , αλλά μόνο 3.407 δωρεές έχουν γίνει από τον Ιανουάριο του2014.
Οι μηχανές που είναι ικανές να επαναδημιουργιών αυτά τα λειτουργικά ανθρώπινα όργανα θα μπορούσαν να μειώσουν την αναμονή. Δυστυχώς, είμαστε ακόμα στα πρώτα στάδια της τεχνολογίας. Δεδομένου ότι αποδεικνύεται, ότι η λειτουργιά των ανθρώπινων οργάνων είναι πολύ περισσότερο σύνθετη από την εκτύπωση πλαστικών παιχνιδιών.
Τι ακριβώς είναι;
Οι ερευνητές έχουν εξετάσει τα όργανα ανάπτυξης σε εργαστήρια για πολύ καιρό μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του’ 90 . Χάρη στους επιστήμονες του ιδρύματος Wake Forest και την αναπαραγωγική ιατρική, τύπωσαν τρισδιάστατες - συνθετικές δομικές μονάδες προκειμένου να αυξηθούν τις ανθρώπινες κύστεις
Το 2007, ιδρύθηκε η Organovo. μια από τις πρώτες επιχειρήσεις που προσπάθησαν να τυπώσουν οργανικές δομές. Αυτή τη στιγμή, η Organovo χρησιμοποιεί δείγματα ιστού του συκωτιού και τα χρησιμοποιεί για την έρευνα φαρμάκων.
Έτσι οι επιχειρήσεις ελπίζουν να αναπτύξουν ένα λειτουργικό συκώτι στο κοντινό μέλλον. «είμαστε κοντά, αλλά δεν είμαστε αρκετά κοντά ακόμα».
Πως δουλεύει;
Ενώ υπάρχει ένα τεράστιο χάσμα στην πολυπλοκότητα μεταξύ της εκτύπωσης ενός οργάνου και της εκτύπωσης μια πλαστικής φιγούρας, οι διαδικασίες είναι αρκετά παρόμοιες.
Οι μηχανές που χρησιμοποιούνται και έχουν κασέτες και ακροβασία που εκτοξεύουν μελάνι (βιολογικό μελάνιασε αυτή την περίπτωση),από στρώμα σε στρώμα σε μια πλατφόρμα. Ωστόσο , έχουν μερικές βασικές διαφορές:
* Ξέρουμε ποια ότι τα περισσότερα όργανα μοιάζουν μεταξύ τους αλλά για να είμαστε σε θέση να τα μελετήσουμε, θα πρέπει οι επιστήμονες να εκτελέσουν ανιχνεύσεις MRIs και CT στον ασθενή.
Κατόπιν, πρέπει να τρέξουν τα αποτελέσματα μέσω του λογισμικού υπολογιστών για να δημιουργήσουν ένα σχεδιάγραμμα που θα χρησιμεύσει ως ο οδηγός τους σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα τοποθετούνται σε κάθε στρώμα.
* Αντί των πλαστικών ή των μετάλλων PVC, οι βιο - εκτυπωτές χρησιμοποιούν τα ανθρώπινα κύτταρα, σε οτιδήποτε όργανο και αν κάνουν.
Από τα κύτταρα του πραγματικού οργάνου, οι εκτυπωτές θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιήσουν τα βλαστικά κύτταρα, τα υλικά (όπως ένα πολυμερές σώμα που αποκαλείται άλας αλγινικού οξέος ) και άλλα υποκατάστατα που το ανθρώπινο σώμα δεν προκειται να απορρίψει.
Για παράδειγμα, το 2012, ένα τρισδιάστατο τυπωμένο σαγόνι τιτανίου εμφυτεύθηκε σε μια 83χρονη γυναίκα, ενώ ένας άνδρας στις ΗΠΑ έχει αποκτήσει τις εγκεφαλικές του λειτουργίες ξανά με την βοήθεια ενός τρισδιάστατου κρανίου το 2013.
* Μόλις τυπωθεί το δείγμα, πρέπει να πάει στον επωαστήρα έτσι ώστε τα κύτταρα να αρχίσουν να λειτουργούν όπως ένα πραγματικό όργανο. Αυτό είναι και το βασικότερο ζήτημα καθώς και ο βασικότερος λόγος που δεν δημιουργούνται συσκευές δημιουργίας οργάνων στα νοσοκομεία.
«Κράτα Ψηλά»
Σύμφωνα με τον Anthony Atala, είναι ένας συνδυασμός διάφορων ζητημάτων. Πρωταρχικό ζήτημα είναι η χρήση των υλικών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των μελών του σώματος, και έπειτα να αναπτυχθούν επαρκώς έξω από το σώμα.
Έτσι μπορεί να γίνει προσθήκη ενός οργάνου ,που έχει δημιουργηθεί από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή, μέσα στο σώμα του ασθενή.
Όπως έχουμε αναφέρει, τα πραγματικά όργανα είναι σύνθετα, και ακριβώς επειδή τα τυπωμένα κύτταρα που «λιώνουν» ώστε να δημιουργηθούν υποκατάστατα οργάνων δεν σημαίνει ότι λειτουργούν όπως θα έπρεπε .
Εκτός από τις δυσκολίες που παρουσιάζουν τα κύτταρα ενός τρισδιάστατου-τυπωμένου οργάνου ώστε να συμπεριφερθούν όπως τη πραγματικότητα, οι επιστήμονες βρίσκουν επίσης δύσκολο να δημιουργήσουν αιμοφόρα αγγεία όργανα χρειάζονται τις αρτηρίες, τις φλέβες και τα τριχοειδή αγγεία μέσω των όποιων και παραδίδουν τις θρεπτικές ουσίες σε όλο τον οργανισμό
Το μέλλον των τρισδιάστατα αποτυπωμένων οργάνων
Μέχρι τώρα έχουν υπάρξει αρκετές επιτυχημένες προσπάθειες αποτύπωσης οργάνων. Ο λόγος που είναι επιτυχημένες είναι γιατί οι περισσότερες δεν είναι λειτουργικές ή απλά επιβιώνουν για λίγες ημέρες. O Organovo, για παράδειγμα, δημιούργησε ένα μικρό ανθρώπινο συκώτι που λειτουργεί πλήρως – μόνο που διαρκεί μόνο 40 μέρες.
Μία ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Mireille, από την άλλη, αποτύπωσε επιτυχώς βαλβίδες της καρδιάς και μικρές φλέβες τον Απρίλιο, με την ελπίδα να δημιουργήσουν στο μέλλον μία λειτουργική καρδιά χρησιμοποιώντας τα κύτταρα ενός ασθενή.
Ας μην ξεχάσουμε ότι οι ερευνητές του Cornell δημιούργησαν το ψεύτικο αυτί ( το οποίο, παρεμπιπτόντως λειτουργεί μία χαρά ) από ζωντανά κύτταρα και ενέσιμα τζελ. Σύμφωνα με τον Atala , παρ’όλα αυτά, περίπου το 90% των ασθενών στη λίστα αναμονής οργάνων ψάχνουν για νεφρά.
Ίσως είναι αυτό το είδος ζήτησης που έδωσε το κίνητρο σε μία ομάδα Κινέζων επιστημόνων να αναπτύξουν μικρά, αποτυπωμένα λειτουργικά νεφρά, τα οποία , δυστυχώς, παραμένουν ζωντανά για τέσσερις μόνο μήνες.
Ο ίδιος ο Atala αναζητά τρόπους να φτιάξει ένα νεφρό με τρισδιάστατη αποτύπωση; μέχρι που παρουσίασε ένα μη λειτουργικό μοντέλο επί σκηνής στην TED ομιλία του (παρουσιάζεται παρακάτω).
Κατά τη διάρκεια αυτής της παρουσίασης, ο χειρούργος μοιράστηκε τρόπους με τους οποίους μπορεί να ωριμάσει η τεχνολογία. Μίλησε για ένα μέλλον όπου οι σαρωτές θα μπορούν να εξετάσουν και να εκτιμήσουν τα τραύματα ενός ασθενή και μετά να αποτυπώσουν απευθείας στο σώμα του.
Πριν φτάσουμε εκεί, οι βίο-αποτυπωμένοι ιστοί και τα όργανα πηγαίνουν στα εργαστήρια και τις ιατρικές σχολές μαζί με τέλεια δείγματα, τα οποία μπορούν να μεταμοσχευθούν μετά στα σώματα των ασθενών σε αναμονή.
[Πηγή]
