Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pomocí 3D tisku se podařilo vytvořit náhradu kravské chrupavky. Tento typ tkáně se pro experimenty s 3D tiskem přímo nabízí, protože neobsahuje cévy ani jinou vnitřní strukturu, je tvořen jen jediným typem buněk.
Vytvořit ledviny, játra nebo i jen sval je přirozeně mnohem těší, minimálně musí jít o vícestupňový proces.
Chrupavka se přitom nedokáže pořádně sama regenerovat. Různé artrózy a revmatické choroby jsou často spíše otázkou poškození svalů/chrupavek než vlastní kosti kloubů. Podobné problémy má od určitého věku každý druhý, lidé i třeba psí mazlíčci.
Ibrahim T. Ozbolat z Penn State Huck Institutes of the Life Sciences uvádí, že dřívější pokusy o pěstování chrupavek se pokoušely zejména nechávat růst buňky v prostředí hydrogelu (organického polymeru, „želé“ s vysokým obsahem vody), který měl hrát roli lešení. V tomto prostředí se ale buňky chovají (respektive v dosavadních experimentech chovaly) odlišně než v organismu a nevytvoří celistvou strukturu, záplata do kloubu pak není dostatečně mechanicky pevná. Problém může být i s produkty, které vznikají rozkladem hydrogelu.
Ozbolat a jeho kolegové navrhují v článku ve Scientific Reports jiný postup: obejít se bez lešení uvnitř, nechat buňky růst pouze v úzkých kanálcích. Ty mají průměr pod 1 cm a podobu trubiček, poskládány jsou z alginátu (sůl alginoé kyseliny, látka vyráběná z řas). Buňky chrupavky k alginátu nepřilnou, lze je oddělit a tato vlákna pak využít do 3D tiskárny namísto klasického polymeru (vyžaduje speciální trysku). Dalším tiskem pak lze vytvořit definovanou strukturu, která se již sama zasíťuje, buňky k sobě přilnou a dají se použít jako náplast/výztuha do poškozeného kloubu. Vzniklý materiál lze i dále upravovat třeba na Petriho misce – například dále optimalizovat jeho mechanické vlastnosti.
Výzkumníci tvrdí, že takto lze vytvářet struktury všech velikostí nebo rovnou i tisknout kloubní chrupavky požadovaného tvaru.
Při vlastním nasazení by pacient samozřejmě poskytoval své vlastní buňky, ať už přímo chrupavky nebo kmenové buňky, které by se nechaly diferencovat na příslušný typ tkáně.
Zdroj: TechXplore.com
