Újszerű, kerámiaalapú tintával nyomtatták azokat a csontszerű struktúrákat, amelyek percek alatt megkeményednek a vízbe helyezésük után. A biomimetikus csontszerkezetek felépítése során nagy kihívás az, hogy miként replikálódhat az a bonyolult környezet, amelyben a csont természetesen képződik. Noha a 3D-nyomtatású csontszerkezetek nem új ötlet, az UNSW (Sydney, Ausztrália) kutatócsoportja tovább fejlesztette ezt a koncepciót olyan anyaggal, amely szobahőmérsékleten, élő sejtekkel, erős vegyszerek vagy sugárzás használata nélkül hozható létre. Az új technika, amelyet sugárirányú kerámia bioprintnek hívnak a sejt-szuszpenziókban, kalcium-foszfát tintát használ, és lehetővé teszi a csontszerű struktúrák kinyomtatását és gyors megkeményedését vízbe helyezve.
A Kristopher Kilian docens és Dr. Iman Roohani (UNSW) egyetemi docens által közösen kidolgozott technika új módszert kínál a csontutánzó struktúrák biokonstrukciójára. Kilian kijelentette: „A technikánkban az a legnagyszerűbb, hogy egyszerűen ki tudja extrudálni azt egy olyan helyre, ahol sejtek vannak, mint egy üreg a beteg csontjában. Közvetlenül a csontba, ahol sejtek, erek és zsír találhatók, és kinyomtathatunk egy csontszerű szerkezetet, amely már tartalmaz élő sejteket, közvetlenül azon a területen. “
Az Advanced Functional Materials folyóiratban megjelent kutatási cikk leírja, hogyan fejlesztették ki a kerámia tintát egy mikrogél mátrixban, élő sejtekkel.
„Ez egy egyedülálló technológia, amely olyan struktúrákat képes előállítani, amelyek szorosan utánozzák a csontszövetet. Alkalmazható olyan klinikai alkalmazásokban is, ahol nagy az igény a csonthibák, például traumák, rákos megbetegedések helyrehozására, vagy ahol nagy a a szövetet reszektálják ”- jelentette ki Roohani.
Az új tinta helyi nanokristályosodással vizes közegben kötéseket hoz létre anélkül, hogy laboratóriumi előállításra lenne szükség magas hőmérsékletű kemencékkel vagy mérgező vegyi anyagokkal. A kutatók azt remélik, hogy a sebészeti és orvosi technológiák iránti érdeklődés utat nyit a csontszövet kezelésének és helyreállításának új módszerei előtt. Kilian és Roohani remélik, hogy a következő állat-modelleken in vivo teszteket végezhetnek, és feltárhatják a beültetett biomimetikus struktúrák növekedését a meglévő csontszövetben.