Tıp alanında birçok ilkin başarılmasını sağlayan 3D yazıcılar, hayat kurtaran protezlerin üretilmesinin ardından organ ve uzuv naklinde de hızla ilerleme gösteriyor.
Wake Forest Tıp Okulu tarafından yapılan araştırmada, biyo-yazıcılardan ilk kez ‘klinik uygulamalarında kullanılabilecek vasküler kas’ üretildi. Üretilen dokular, kaybedilen uzuv ve kemiklerin yerini alabilecek yoğunlukta ve aynı işlevi görebilecek özellikte.
Nature Biotechnology dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, biyo-yazıcıda üretilen kulak, kemik ve kas yapıları plastik benzeri maddeler ve insan, tavşan veya farelerden alınan canlı hücrelerden yapılıyor. Canlı hücrelerin 3D yazıcılarda işlendikten sonra hayatta kalmayı başardığı ilk çalışmada, üretilen kaslar başarılıyle farelere nakledildi.
Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerin insanlar üzerinde başarı göstermesi halinde, yakın gelecekte hastalara kendi hücrelerinden basılacak kıkırdak ve kemik dokuları nakledilebilir.
3D yazıcılarla yapılan araştırma, geçtiğimiz yıl Massachusetts General Hospital’da hayvanlardan alınan uzuvlarla yapılan deneylerle aynı amacı taşıyor. MGH, fare ve maymun kolu üzerinde yapılan deneylerde, iskeletine kadar soyulan kolu canlı hücrelerle yeniden rejenerasyon sürecine sokmayı başarmıştı. 3D yazıcılarla yapılan işlemin daha kısa vadede sonuç vereceği düşünülse de, sonuçlar arasında nasıl bir fark olacağını kestirebilmek şu an mümkün değil.
Araştırmada, biyo-yazıcı canlı hücre içeren jelleri ve biyo-çözünebilir plastik benzeri yapıları desenler halinde katman katman döşüyor. Ardından, yapının nakil esnasında bozulmamasını sağlayacak geçici polimer bir örtü basılıyor. Amaç, canlı hücrelerin nakil sonrasına kadar ölmesine engel olmak.
Nakil yapıldıktan sonra, 3D yazıcıdan çıkan yapı içindeki plastik benzeri materyal yavaşça erimeye başlıyor. Aynı süreçte, hücreler yapının şeklini koruyan bir matris (hücresel madde) salgılıyor. Plastik benzeri materyalin yok olmasına kadar geçen süreçte, hücreler kendi yapılarını koruyabilecek hale geliyor.
/cdn0.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/6042225/bioprint.0.gif)
‘İki yıl içinde büyük bir değişim olacak’
Araştırmacılar, biyo-yazıcılardan çıkan organik nakillerin başarısını sınamak için farelerin derisi altına nakletti. İki ayın sonunda, farelere nakledilen kulaklar şeklini koruduğu gibi düzgün kıkırdak dokusu da oluştu. Kas yapıları ise nakledilmelerinden iki hafta sonra sinir yapısını oluşturmayı başardı. İnsanlardan alınan kök hücrelerle üretilen kemik dokusu ise beş ay sonra gözlemlenebilen kan damarı sistemine sahip oldu.
The Verge’e yorumda bulunan Carneige Mellon Üniversitesi’nden Adam Feinberg, kulak naklinde şeklin öne çıktığını belirterek, hastaların kendi hücresinden üretilecek implantın görüntü ve fonksiyon olarak gerçeğine eşit olacağını belirtti. Columbia Üniversitesi’nden Gordana Vunjak-Novakovic ise ‘laboratuvarda üretilecek hastaya özel dokuların boyut ve şekil olarak anatomik doğruluk taşıyacağına ve hücre ile sıvıların akışına izin veren kanalları oluşturacağına dair önemli bir örnek kazandıklarını’ ifade etti.
Feinberg, kan damarı sistemi gerektirmediği için en yüksek başarı oranının kıkırdak dokusunda yattığını düşüyor. Henüz insanlar üzerinde test edilmemiş olan yöntemin istenilen sonuçları vermesi halinde, savaş alanlarında yaralanan askerler başta olmak üzere birçok nakil bekleyen hasta orijinalinden farksız dokuya sahip olabilir.
Feinberg, bu konuda oldukça ümitli. “Gelecek iki yılda tüm bunların bilim-kurgunun dışına çıktığını göreceksiniz.” Eğer dediği tutarsa, Starship Troopers çağına bir adım daha yaklaştık diyebileceğiz.