Peneliti dari Universitas Nagasaki baru-baru ini membuat kemajuan dalam bioprinting — dan tanpa menggunakan perancah. Ketika mereka sudah dekat dengan tujuan, mereka mencetak kerongkongan manusia dengan 3d printer, penulis merinci penemuan mereka saat ini di Regenerasi esofagus menggunakan struktur biomimetik bebas perancah yang dibuat dengan pencetakan bio-tiga dimensi .
Menunjukkan bahwa mereka bukan tim peneliti pertama yang mencoba jaringan teknik untuk memperbaiki cacat kerongkongan, tabung vital yang menghubungkan tenggorokan ke perut, para penulis menjelaskan bahwa metode baru pekerjaan mereka karena mereka telah berfokus pada pengurangan masalah sebelumnya dengan masalah biologis. Ketidak cocokan, dan tantangan yang mengarah ke masalah seperti striktur esofagus.
Para peneliti, menyadari empat jenis sel di kerongkongan ( sel epitel skuamosa , fibroblas, dan sel otot polos), menyadari bahwa mereka harus membuat struktur yang tidak akan mengganggu aktivitas biologis normal.
Tim mulai dengan memperoleh yang berikut:
- Fibroblas kulit manusia yang normal
- Sel otot polos kerongkongan manusia
- Sel punca mesenchymal yang berasal dari sumsum tulang manusia
- Sel endotel vena umbilikalis manusia
Tabung kerongkongan seperti bioprinted menggunakan bio-3D printer Regenova dan kemudian ditransplantasikan pada lima tikus jantan. Mereka semua selamat dari prosedur, meskipun para peneliti memperhatikan sejumlah kecil penurunan berat badan saat mereka memulai evaluasi intensif selama 30 hari terhadap struktur yang ditanam. berat badan tikus tikus bertambah kembali, dan kemudian beberapa. Tabung yang ditransplantasikan tetap kuat dan stabil, tanpa bocor atau tanda-tanda robek. Tim mencatat bahwa tikus-tikus itu makan dalam jumlah yang cukup, dan bahkan ketika terpapar jus lambung, saluran kerongkongan mempertahankan integritasnya.
Evaluasi terus menjadi positif, dengan tanda 30 hari yang mencerminkan struktur ‘benar-benar dibuat.’
“Epitel mukosa esofagus meluas ke dalam lumen struktur dan menutupi permukaan bagian dalamnya sepenuhnya. Sel-sel di permukaan lumen diekspresikan pytokeratin . Ekspresi αSMA juga diamati dalam struktur, ”kata para peneliti. “Ekspresi HLA manusia kelas I ABC hanya ditemukan di bagian struktur yang ditransplantasikan, tetapi tidak ada sel positif di lapisan epitel.”
“Ini berarti bahwa struktur yang terbuat dari sel-sel manusia dipertahankan dalam tubuh tikus dan epitel tikus asli diperluas pada struktur yang ditransplantasikan setelah transplantasi.”
Meskipun sukses besar dalam studi penelitian, para ilmuwan bertemu dengan beberapa tantangan dan keterbatasan; misalnya, mereka tidak dapat menggunakan transplantasi ortotopik dengan sukses — dan mereka percaya itu adalah persyaratan untuk menggunakan jenis inovasi ini dalam aplikasi klinis. Mereka juga tidak dapat memperoleh data mengenai neurogenesis dan peristaltik esofagus buatan. Tim menyadari penelitian lebih lanjut dan waktu tindak lanjut yang lebih lama diperlukan — dan akhirnya, model transplantasi ortotopik pada hewan besar harus terjadi.
“Meskipun pekerjaan ini adalah langkah awal studi kami untuk struktur esofagus yang dibuat dengan sistem pencetakan bio-3D, ini dapat berkontribusi pada pengembangan pengobatan untuk penyakit esofagus yang memerlukan transplantasi,” para peneliti menyimpulkan. “Struktur yang dibuat dengan teknologi cetak bio-3D menggunakan pendekatan bebas perancah menunjukkan janji sebagai pengganti potensial untuk transplantasi kerongkongan.”
Pencetakan 3D telah menjadi anugerah besar bagi bidang kedokteran, dan terutama ketika langkah lanjutan dalam pembuatan perangkat keras, perangkat lunak, dan bahan baru menawarkan begitu banyak pilihan untuk meningkatkan (dan kadang-kadang bahkan menghemat) kualitas hidup bagi begitu banyak pasien. Para peneliti baru-baru ini membuat Trakea cetak 3D , beragam prosthetics wajah , dan bahkan kulit .