A 3D nyomtatási technológia új fejlesztései lehetővé teszik funkcionális szívkamrák létrehozását. Egy speciális gélfesték segítségével a tudósok szívszövetet nyomtattak, amely képes utánozni a valódi szív dobogását.
A szív egy üreges izmos szerv, amely folyamatosan nyomja a szervezet működéséhez szükséges vért. Két pitvarból (pitvar) és két kamrából (kamrából) áll – négy üregből, amelyeken keresztül a vér áthalad, négy szeleppel kísérve – egyfajta egyirányú ajtók az üregek között, amelyek csak egy irányba nyílnak a vér áthaladásához. A szív összehúzódása és ellazulása egy összehangolt folyamat, melynek során elektromos impulzus halad át a szíven, a pitvarokon és a kamrákon pedig billentyűk segítségével vért mozgatnak közöttük és kiküldik a szívből.
A 3D nyomtatási technológia lehetővé teszi számos háromdimenziós objektum létrehozását számítógéppel generált tervekből. A létrehozási folyamatot additív gyártásnak nevezik. A 3D nyomtatással mindennapi háztartási cikkek, például csészék és tányérok készíthetők, de a technológia fejlődésével egyes vállalkozásokban is széles körben alkalmazzák. Bár a technológiát a termelési szférában egyre inkább alkalmazzák, a tudomány is alkalmazza.
Az orvostudományban a 3D nyomtatás lehetővé teszi speciális orvosi berendezések és eszközök „nyomtatását”, de a tudósok erőfeszítéseket tesznek olyan mesterséges szervek kinyomtatására, amelyek hatékony módszerként szolgálhatnak a sérült szerv pótlására. A szív létrehozása különösen jelentős kihívás a tudósok számára a szerv fontossága miatt.
A tudósok most olyan anyagot fejlesztettek ki, amely képes 3D-s nyomtatni egy teljesen működőképes szívkamrát. Ez a speciális tinta bioszálas gélt használ, amely képes elérni a szív működését, és olyan kamrákat hoz létre, amelyek az egész szívvel összehangoltan vernek. Ez a technológia innovatív, mert olyan sejteket hoz létre, amelyek összhangban vannak a szív sejtjeivel.
A szív mesterséges funkcionális szöveteinek létrehozásának technológiája a szerv egyéb összetevőinek – nemcsak az üregek, hanem a funkcionális billentyűk – nyomtatására is használható. A technológiát létrehozó tudósok most azon dolgoznak, hogy a szívhez a lehető legközelebb eső szöveteket érjék el.
Referenciák:
Craig, M. (2023, július 27.) A harvardi kutatók olyan tintát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a dobogó szívszövetek 3D nyomtatását. Letöltve: 2023. július 28. innen
Parker, K. (2023, július 27.) A szálas infúziós gél állványok irányítják a szívizomsejtek összehangolását 3D-nyomtatott kamrákban. Letöltve: 2023. július 28. innen: https://www.nature.com/articles/s41563-023-01611-3