ยุคการพิมพ์ 3 มิติของอวัยวะมนุษย์อาจมาถึงภายในหนึ่งทศวรรษ

Jul 14, 2022

จะเกิดอะไรขึ้นหากแพทย์สามารถพิมพ์ไตจากเซลล์ของผู้ป่วยโดยไม่ต้องค้นหาอวัยวะผู้บริจาคที่ตรงกันและกังวลว่าร่างกายของผู้ป่วยจะปฏิเสธ


ศาสตราจารย์เจนนิเฟอร์ เลวิสแห่งสถาบัน Weiss Institute for Bioengineering แห่งฮาร์วาร์ดกล่าวว่าด้วยความช่วยเหลือของการพิมพ์ชีวภาพแบบ 3 มิติ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ภายในทศวรรษ การพิมพ์ทางชีวภาพของอวัยวะคือการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อประกอบเซลล์หลายประเภท ปัจจัยการเจริญเติบโต และวัสดุชีวภาพในลักษณะทีละชั้นเพื่อสร้างอวัยวะเทียมที่เลียนแบบอวัยวะธรรมชาติได้อย่างสมบูรณ์แบบ ตามการศึกษา เวชศาสตร์ฟื้นฟูนี้อยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา และแรงผลักดันเบื้องหลังคือ "ความต้องการที่แท้จริงของมนุษย์"

3D printed organs b


Dอดทนรอ

ประมาณ 1 ล้านคนทั่วโลกต้องการไต พวกเขาไปถึงภาวะไตวายระยะสุดท้ายและต้องได้รับการฟอกไต การฟอกไตทำให้เกิดภาระหนักต่อร่างกาย และในแต่ละปีที่ผ่านไป ความเสี่ยงของการเสียชีวิตของผู้ป่วยจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นแรงผลักดันในการจัดการกับความท้าทายอันยิ่งใหญ่ของการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติจึงเป็นเรื่องใหญ่มาก


Mหมึก Agic

ในการเริ่มต้นกระบวนการพิมพ์อวัยวะ แพทย์มักจะเริ่มจากเซลล์ของผู้ป่วยเอง พวกเขาทำการตัดชิ้นเนื้ออวัยวะขนาดเล็กของอวัยวะหรือทำการผ่าตัดที่มีการบุกรุกน้อยที่สุดเพื่อเอาเนื้อเยื่อชิ้นเล็ก ๆ ออก "น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของตราไปรษณียากร" การใช้เนื้อเยื่อนี้ถูกเอาออก เซลล์สามารถถอดประกอบและเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองได้


การเพาะปลูกเกิดขึ้นในตู้อบปลอดเชื้อหรือเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ภาชนะสแตนเลสแรงดันที่ช่วยให้เซลล์ได้รับสารอาหารเพียงพอ แพทย์ให้สารอาหาร (ปานกลาง) ทุก ๆ 24 ชั่วโมงเพราะเซลล์มีการเผาผลาญของตัวเอง เซลล์ชนิดต่างๆ ต้องการสารอาหารที่แตกต่างกัน จากนั้นเราก็ผสมกับเจลซึ่งมีลักษณะเหมือนกาว ทุกอวัยวะในร่างกายของคุณประกอบด้วยเซลล์และกาวที่ยึดเข้าด้วยกัน


กาวเป็นชื่อเล่นของหมึกชีวภาพ ซึ่งเป็นส่วนผสมที่พิมพ์ได้ของเซลล์ที่มีชีวิต โมเลกุลที่อุดมด้วยน้ำที่เรียกว่าไฮโดรเจล อาหารเลี้ยงเชื้อ และปัจจัยการเจริญเติบโตที่ช่วยให้เซลล์สามารถขยายจำนวนและสร้างความแตกต่างได้อย่างต่อเนื่อง ไฮโดรเจลเลียนแบบเมทริกซ์นอกเซลล์ของร่างกาย ประกอบด้วยสารต่างๆ เช่น โปรตีน คอลลาเจน และกรดไฮยาลูโรนิก


วัสดุชีวภาพที่ใช้กันทั่วไปต้องไม่เป็นพิษ ย่อยสลายได้ และเข้ากันได้ทางชีวภาพ เพื่อหลีกเลี่ยงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ไม่พึงประสงค์ คอลลาเจนและเจลาตินเป็นวัสดุชีวภาพสองชนิดที่ใช้บ่อยที่สุดในการพิมพ์เนื้อเยื่อหรืออวัยวะ


สัมผัสช่วงเวลาแห่งปาฏิหาริย์

แพทย์ใส่หมึกชีวภาพแต่ละชนิด -- ชนิดของหมึกขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์ที่ต้องการพิมพ์ -- ลงในตลับหมึกพิมพ์ "พ่นหมึกชีวภาพผ่านหัวพิมพ์และหัวฉีด เพื่อสร้าง วัสดุทีละชั้น"

3D printed organs


หลังจากที่ฝังอวัยวะที่พิมพ์ทางชีวภาพลงในตัวผู้ป่วยแล้ว อวัยวะนั้นจะเสื่อมสภาพตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป กาวจะละลาย และเซลล์จะรู้สึกว่า 'สะพาน' กำลังพังทลาย เซลล์จะรู้สึกว่ารากฐานไม่มั่นคงอีกต่อไป ดังนั้นเซลล์จะสร้างสะพานของตัวเองและสร้างกาวในร่างกายของคุณ


ส่งคำถาม