Η λέξη "εκτυπωτής" προκαλεί εικόνες από αναλώσιμα γραφείου, εμπλοκές χαρτιού και χαρτοπετσέτες. Αλλά προσθέστε "3D" και η εικόνα αλλάζει: μια συσκευή που εμπνέει τα πάντα, από τα εργαλεία για χρήση στο διάστημα μέχρι τα δόντια αντικατάστασης που καταπολεμούν τα βακτηρίδια. Αλλά τι γίνεται αν οι 3D εκτυπωμένες συσκευές θα μπορούσαν να έρθουν στην πραγματική ζωή; Αυτό δεν είναι πλέον μόνο εικασίες με αναφορές ότι η προσπάθεια για 3D εκτύπωση ανθρώπινου ιστού σε ζωηρά μέρη του σώματος πέτυχε.
Πέρυσι, η Smithsonian.com ανέφερε το φιλόδοξο εγχείρημα του ινστιτούτου Wake Forest Institute για την αναγεννητική ιατρική για την εκτύπωση τρισδιάστατων στοιχείων από δέρμα σε όργανα. Εκείνη την εποχή, η προσπάθεια της ομάδας να εκτυπώσει ζωηρά τμήματα του σώματος ήταν ακόμα στα πρώτα της στάδια. Αν και τα όνειρά τους για εκτύπωση πράγματα όπως οι νεφροί δεν έχουν ακόμη πραγματοποιηθεί, η ομάδα έχει κάνει ένα εντυπωσιακό πρώτο βήμα, δημιουργώντας ένα μοναδικό εκτυπωτή που μπορεί να κατασκευάζει ανθρώπινο ιστό και να το διαμορφώνει σε οποιοδήποτε σχήμα.
Ένα νέο έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Biotechnology περιγράφει τον εκτυπωτή, τον οποίο η ομάδα ονομάζει έναν ολοκληρωμένο εκτυπωτή οργάνων ιστών ή το ITOP για συντομία. Ο εκτυπωτής λύνει δύο μεγάλα προβλήματα για τους επιστήμονες που έχουν απογοητευτεί από προηγούμενες προσπάθειες εκτύπωσης με ζωντανό ιστό. Όχι μόνο εκτυπώνει δομές που είναι ισχυρές και αρκετά μεγάλες για εμφύτευση, αλλά βοηθάει επίσης τα κύτταρα να ζουν αρκετά και να ενσωματωθούν σε ένα σώμα.
Το μυστικό της επιτυχίας του εκτυπωτή είναι η υδρογέλη, η οποία αποτελείται από νερό, ζελατίνη και άλλες ουσίες που υποστηρίζουν την κυτταρική ανάπτυξη. Ο εκτυπωτής καθορίζει την ουσία μαζί με τα βιοδιασπώμενα δομικά υλικά που τελικά διαλύονται όταν ο ιστός είναι αρκετά ισχυρός για να υποστηρίξει τον εαυτό του. Όταν εμφυτεύθηκαν πλήρως ζώα στους ιστούς, ωρίμαζαν και αναπτύσσουν ακόμη και τα δικά τους αιμοφόρα αγγεία.
Σε μια απελευθέρωση, οι ερευνητές σημειώνουν ότι όταν βρήκαν τρόπους να σιγουρευτούν ότι τα κύτταρα ζουν όσο εκτυπώνονται, εξασφάλιζαν τη βιωσιμότητα των κυττάρων δημιουργώντας "ένα πλέγμα μικρο-καναλιών" στις δομές. Αυτοί οι μικροσκοπικοί θαλάμοι επιτρέπουν στα τυπωμένα κύτταρα να παίρνουν απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο και να μένουν ζωντανοί αρκετά για να αναπτυχθούν τα αιμοφόρα αγγεία.
Ο τρισδιάστατος ιστός έχει μια μάλλον ανατριχιαστική εμφάνιση - ειδικά όταν είναι σε ένα πιάτο Petri γεμάτο με ροζ ουσία. Ωστόσο, η πρόοδος θα μπορούσε μία μέρα να επιτρέψει στους ασθενείς με ασθένειες ή ελλιπή μέρη του σώματος να γίνουν ολοένα και ολόκληροι με ιστό που παράγεται από το σώμα τους. Ίσως μια μέρα, οι συσκευές 3D εκτύπωσης ιστών θα είναι ένα κοινό θέαμα στα νοσοκομεία και τα ιατρεία. Προς το παρόν, όμως, το πρωτότυπο Wake Forest σηματοδοτεί ένα ιατρικό θαύμα.
