Μικροσκοπικός 3D εκτυπωτής θα μπορεί να δημιουργεί ιστούς απευθείας μέσα στο σώμα

Επικεφαλής του προγράμματος 3DEndoFab είναι η Δρ. Andrea Toulouse, ειδικός στη μικροοπτική και στις εφαρμογές 3D εκτύπωσης με οπτικές ίνες, από το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Οπτικής του Πανεπιστημίου της Στουτγάρδης. Στόχος της ομάδας είναι να αναπτύξει μια μέθοδο που θα συνδυάζει φωτονική, βιοτεχνολογία και ακριβή μηχανική, ώστε η επισκευή των ιστών να μπορεί να γίνεται ενδοσωματικά, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες θεραπείες σε τραυματισμούς και εκφυλιστικές ασθένειες.

Βιοεκτύπωση μέσα από λεπτή οπτική ίνα

Ενώ η παραδοσιακή βιοεκτύπωση μπορεί ήδη να δημιουργήσει ιστούς όπως χόνδροι και μύες, η εμφύτευσή τους παραμένει μια μεγάλη πρόκληση. Επίσης, οι συμβατικοί εκτυπωτές είναι πολύ μεγάλοι και δεν έχουν την ακρίβεια που απαιτείται για να λειτουργήσουν μέσα στο ανθρώπινο σώμα, αναφέρει το Interesting Engineering.

Η προσέγγιση της Δρ. Toulouse βασίζεται στη σμίκρυνση της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης ώστε να μπορεί να περάσει μέσα από μια λεπτή οπτική ίνα. Έτσι, ο εκτυπωτής θα μπορεί να τοποθετείται μέσω ενδοσκοπίου και να δημιουργεί ζωντανό ιστό ακριβώς στο σημείο όπου απαιτείται, παρακάμπτοντας την ανάγκη μεταμόσχευσης προ-εκτυπωμένων ιστών.

Η συσκευή χρησιμοποιεί φως λέιζερ που μεταδίδεται μέσα από γυάλινη ίνα λεπτότερη από τη μύτη ενός μολυβιού. Στην άκρη της ίνας βρίσκεται ένας φακός μικρότερος από έναν κόκκο αλατιού, ο οποίος εστιάζει το φως και στερεοποιεί ειδικά βιο-μελάνια σε τρισδιάστατες δομές κυτταρικού μεγέθους.

Το πρόγραμμα 3DEndoFab βασίζεται στα ευρήματα του προηγούμενου προγράμματος EndoPrint3D, το οποίο απέδειξε ότι η χρήση υπερσύντομων παλμών λέιζερ επιτρέπει την εκτύπωση μέσω οπτικών ινών. Η Δρ. Toulouse σκοπεύει να προχωρήσει ένα βήμα παραπέρα και να επιτύχει ανάλυση εκτύπωσης σε κλίμακα μικρομέτρων, με υλικά φιλικά προς τα κύτταρα και προσαρμοσμένα στη λειτουργία του οργανισμού.