Egy újszerű, kerámia alapú tintával olyan csontszerű struktúrákat nyomtattak, amelyek perceken belül megszilárdulnak, miután vízbe helyezték őket.
A biomimetikus csontszerkezetek létrehozásakor az egyik legnagyobb kihívás az, hogy hogyan lehet lemásolni azt a bonyolult környezetet, amelyben a csont természetes módon kialakul. Bár a 3D-nyomtatott csontszerkezetek nem új ötlet, az UNSW (Sydney, Ausztrália) kutatócsoportja továbbfejlesztette ezt a koncepciót olyan anyaggal, amelyet szobahőmérsékleten, élő sejtekkel és durva vegyi anyagok vagy sugárzás nélkül lehet létrehozni. Az új technika, az úgynevezett „kerámia omnidirekcionális bionyomtatás sejt-szuszpenzióban”, kalcium-foszfát tintát használ, és lehetővé teszi a csontszerű struktúrák nyomtatását, amelyek vízbe helyezve gyorsan megkeményednek.
A Kristopher Kilian egyetemi docens és Dr. Iman Roohani (UNSW) által közösen kifejlesztett technika új módszert kínál a csontot utánzó struktúrák biogyártására.
Kilian kijelentette: “Ez egy nagyon fontos dolog: “A technikánk legnagyobb előnye, hogy közvetlenül olyan helyre lehet extrudálni, ahol sejtek vannak, például egy üregbe a beteg csontjában. Közvetlenül a csontba, ahol sejtek, erek és zsír vannak, és egy csontszerű struktúrát nyomtathatunk, amely már élő sejteket tartalmaz, pont arra a területre optimalizálva.”
Az Advanced Functional Materials című szaklapban megjelent kutatási tanulmány leírja, hogyan fejlesztették ki a kerámia tintát élő sejtekkel rendelkező mikrogél mátrixban.
“Ez egy egyedülálló technológia, amely képes olyan struktúrákat előállítani, amelyek meggyőzően utánozzák a csontszövetet… Ezt olyan klinikai alkalmazásokban lehetne használni, ahol nagy igény van a csontdefektusok in situ helyreállítására, például trauma, rák okozta vagy olyan esetekben, amikor egy nagy szövetdarabot távolítanak el a pácinesből” – nyilatkozta Roohani.
Az újszerű tinta helyi nanokristályosodással működik, és vizes környezetben szilárdul meg, anélkül, hogy magas hőmérsékletű kemencékkel vagy mérgező vegyi anyagokkal működő laboratóriumi körülményekre lenne szükség. A kutatók bíznak abban, hogy a sebészeti és orvostechnológiai terület érdeklődése megnyitja az utat a csontszövetek kezelésének és helyreállításának új módszerei előtt. Kilian és Roohani remélik, hogy legközelebb in vivo teszteket végeznek állatmodelleken, és megvizsgálják a beültetett biomimetikus struktúrák növekedését a meglévő csontszövetben.
