Εκτυπωτές 3D στην ιατρική – Εκτυπώνουν δομές χόνδρου για μεταμόσχευση σε αρθρώσεις

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής του πανεπιστημίου Γουέικ Φόρεστ των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζέημς Γιού, πιστεύουν ότι αυτές οι εκτυπωμένες κατασκευές μελλοντικά θα μεταμοσχεύονται με επιτυχία σε ασθενείς και θα τους βοηθούν να αναγεννούν τον κατεστραμμένο ιστό του χόνδρου τους ακόμα και στις αρθρώσεις.

Ο εκτυπωτής που χρησιμοποιήθηκε για την διαδικασία χαρακτηρίζεται υβριδικός, αφού συνδυάζει δύο χαμηλού κόστους διαδικασίες: έναν συμβατικό εκτυπωτή ψεκασμού μελάνης (inkjet) και μια μηχανή ηλεκτρικής περιστροφής, η οποία χρησιμοποιεί το ηλεκτρικό ρεύμα για να παράγει πολύ λεπτές ίνες από ένα διάλυμα πολυμερούς (αντί για μελάνη). Ο συνδυασμός αυτός επιτρέπει την κατασκευή ιδιαίτερα ανθεκτικών δομών τόσο από φυσικά όσο και από συνθετικά υλικά, επιτρέποντας στα κύτταρα να αναπτυχθούν γύρω τους.

Οι ερευνητές αντί για μελάνι χρησιμοποίησαν εύκαμπτες στρώσεις συνθετικού πολυμερούς συνδυασμένες με ένα διάλυμα κυττάρων χόνδρου, τα οποία πήραν από το αυτί ενός λαγού και εκτύπωσαν τετράγωνες δομές με διαγώνιο δέκα εκατοστών και πάχος 0,4 χιλιοστών.

Στη συνέχεια «φόρτωσαν» τις δομές αυτές με διάφορα βάρη δοκιμάζοντας την ανθεκτικότητά τους και μετά από μια εβδομάδα, βεβαιώθηκαν ότι τα κύτταρα των χόνδρων ήταν ακόμα ζωντανά. Στο τελευταίο στάδιο του πειράματος, οι χόνδρινες δομές εισήχθησαν σε ποντίκια για διαστήματα δύο έως οκτώ εβδομάδων ώστε να δοκιμαστούν στις πραγματικές συνθήκες ενός ζωντανού οργανισμού και μετά από 2 μήνες παρατηρήθηκε ότι οι υβριδικές δομές είχαν πλέον αναπτύξει όλα τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες ενός τυπικού ελαστικού χόνδρου.