Potřebujete tkáň? Prostě si ji vytiskněte

Vědci z Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) zdokonalili technologii tisku tkání a nyní dokáží vyrábět její různé druhy za pomoci speciálně upravené tiskárny. Výzkumnící pro tento účel vyvinuli také sadu speciálně uzpůsobených bioinkoustů. Ty jsou tvořeny čirou tekutinou složené z mezibuněčné hmoty a živých buněk. Základem substance je gelatin - látka podobná kolagenu - hlavnímu stavebnímu kameni živé tkáně. Vědci modifikovali vlastnosti gelatinu tak, aby byl schopen přijmout biologické molekuly pro vhodné pro tisk.

Místo toho aby, gelovatěly jako nemodifikovaný gelatin, zůstávají biologické inkousty až do svého vytištění tekuté. Až když na ně dopadne UV záření, vytvoří hydrogel. Tyto polymery obsahují velký podíl vody (jako živé tkáně), ale jsou stabilní také ve vodnatých prostředích a při zahřátí až k fyziologickým 37 stupňům. Vědci dokáží řídit průběh modifikace biologických molekul, takže výsledné gely mají různé síly a růstové charakteristiky. Lze si tak vybírat na škále od pevné chrupavčité tkáně až po měkkou tukovou. Ve Stuttgartu dokáží tisknout také materiály, které mohou sloužit jako extracelulární hmota.

Tiskárny Frauenhoferova institutu Stuttgartu jsou velmi podobné klasickým tiskárnám v kancelářích. Zásobníky na inkoust a trysky jsou v podstatě úplně stejné. Rozdíly lze zjistit až při podrobnějším prozkoumání. Navíc zde je zde například ohřívač zásobníku s inkoustem, který teplotu udržuje na 37 stupních Celsia. Počet trysek a zásobníků je menší než v klasické kancelářské tiskárně. Vědci by jej však časem rádi zvýšili, aby bylo možné souběžně tisknout různými inkousty s různými buňkami, do různých matric.

Jedná se o další přiblížení možnosti replikovat komplexní struktury a různé druhy tkání. Současnu výzvou je tak vytvořit vaskularizovanou tkáň, to znamená tkáň, která bude mít vlastní systém cév, které by ji mohly vyživovat. Na tom IGB pracuje s ostatními partnery pod hlavičkou projektu ArtiVasc 3D. Základem projektu je technologie, která bude schopna vytvářet cévy ze syntetických materiálů a následně vytvořit historicky první umělou pokožku s podkladovou tukovou tkání. Tento krok by byl velmi významný pro možnost tisknout hotovou tkáň nebo celé orgány jednou v budoucnosti.

Více na www.igb.fraunhofer.de