211service.com
Trīsdimensiju drukātās nieru daļas tikko kļuvušas tuvāk realitātei
Izmantojot 3-D drukāšanu, zinātnieki ir izveidojuši mazas, sarežģītas caurules, kas darbojas kā īstu nieru galvenās sastāvdaļas.
Pirms mākslīgo nieru rezerves daļu izgatavošanas ir jāveic vēl daudzas darbības, taču rezultāts ir svarīgs, jo tas nozīmē, ka pētnieki pirmo reizi ir izmantojuši 3-D drukāšanu, lai izveidotu nieru audus, kas darbojas kā īstā lieta. Izgudrotāji saka, ka tuvākajā laikā mākslīgos audus varētu izmantot ārpus ķermeņa, lai palīdzētu cilvēkiem, kuri zaudējuši nieru darbību, un lai pārbaudītu jaunu zāļu toksicitāti.
Pētnieki ir mēģinājuši izveidot mākslīgās nieres vairāk nekā 20 gadus, taču nieres sarežģītās trīsdimensiju struktūras un šūnu arhitektūras atjaunošana, kas ir būtiska tās funkcijai, ir ārkārtīgi sarežģīta. Tomēr nepieciešamība ir steidzama. Aptuveni 10 procenti no pasaules iedzīvotāju cieš no hroniskām nieru slimībām. Lai paliktu dzīvi, miljoniem cilvēku ir atkarīgi no dialīzes, laikietilpīgas un fiziski smagas procedūras, kuras laikā asinis tiek izņemtas, izvadītas caur filtrēšanas ierīci un atgrieztas ķermenī. Bet dialīzes iekārtas nav tik efektīvas kā nieres. Un, lai gan aptuveni 16 000 cilvēku katru gadu saņem nieru transplantāciju ASV, vēl 100 000 gaida ziedojumus.
Izmantojot 3-D 'bioprinteri', pētnieki varēja atdarināt svarīgas nieru daļas struktūru.
Jaunie 3-D drukātie nieru audi ir uzņēmuma darbs Dženiferas Lūisas laboratorija Hārvardā, kas ir izstrādājusi novatorisku pieeju audu biodrukāšanai. Šī metode ļauj pētniekiem izdrukāt sarežģītas struktūras, kas atrodamas dažāda veida cilvēka audos, kā arī asinsvadu sistēmas, kas nepieciešamas, lai šādi audi būtu dzīvi. Drukāšanas metode izmanto vairāku veidu želejveida tintes. Pēc drukāšanas pētnieki noņem vienu no tintēm, atstājot dobas caurules. Tad viņi pievieno šūnas, kas nobriest audos.
Laboratorijas testi liecina, ka inženierijas audi demonstrē reālu nieru darbību tādā mērā, kāds iepriekš nav sasniegts, saka pētnieki. Jo īpaši viņi spēja padarīt proksimālo kanāliņu, nefrona sastāvdaļu, par nieru funkcionālo pamatvienību. Nefroni filtrē asinis, saglabājot ķermenim noderīgās lietas un izvadot pārējo. Ja zinātnieki varētu uzbūvēt nefronu, teorētiski viņi varētu izveidot nieres, taču tam būs jāizstrādā vairākas papildu savstarpēji saistītas daļas, kas, iespējams, prasīs vēl daudzus gadus.
Tomēr šai konkrētajai nefrona daļai ir galvenā loma barības vielu reabsorbcijas procesā, tāpēc drukātie audi varētu būt medicīniski noderīgi, saka Lūiss, materiālu zinātnieks un bioloģiski iedvesmotas inženierijas profesors Hārvardā. Pirmkārt, šādus audus varētu izmantot, lai pārbaudītu iespējamās zāles; aptuveni 20 procenti zāļu vēlīnās stadijas cilvēku pārbaudēs neizdodas, jo tās ir toksiskas nierēm. Mākslīgos audus var izmantot arī ierīcē ārpus ķermeņa, lai palīdzētu nieru dialīzē. Viņa saka, ka šādas ierīces izstrāde prasīs vismaz dažus gadus.
(Lasīt vairāk: 10 revolucionāras tehnoloģijas: mikromēroga 3-D druka, mākslīgie orgāni beidzot var iegūt asins piegādi)