Научниците за прв пат направија биоинженерство на човечка рожница користејќи техника на 3D печатење што може да биде поттик за трансплантација на рожница.
Рожницата е транспарентни најнадворешниот слој на окото во облик на купола. Рожницата е првата леќа низ која поминува светлината пред да удри во мрежницата на задниот дел од окото. Рожницата игра многу важна улога во фокусирањето на видот преку пренесување на прекршувачка светлина. Исто така, обезбедува заштита на нашето око и секое оштетување или повреда може да предизвика сериозно оштетување на видот, па дури и слепило. Според СЗО, на околу 10 милиони луѓе ширум светот им е потребна операција за да се спречи корнеалното слепило кое е предизвикано како резултат на болест како трахома или некои око нарушување. Пет милиони луѓе страдаат од целосно слепило предизвикано од лузни на рожницата поради изгореници, абразија или некоја друга состојба. Единствениот третман за оштетена рожница е да се добие а трансплантација на рожницаМеѓутоа, побарувачката ја надминува понудата во трансплантацијата на рожницата. Исто така, постојат многу ризици/компликации поврзани со трансплантацијата на рожницата, вклучително и инфекција на очите, употреба на шевови итн. Најзначајниот и сериозен проблем е што понекогаш ткивото на донаторот (на рожницата) се отфрла откако ќе се изврши трансплантацијата. Ова е несигурна ситуација и иако ретко се случува кај 5 до 30 проценти од pacientes.
Прва 3Д испечатена човечка рожница
Во студијата објавена во Експериментално истражување на очите, научниците од Универзитетот Њукасл, Велика Британија во тоа време ја користеа техниката на тридимензионално (3Д) печатење за да произведат или „произведат“ рожница за човечкото око и тоа може да биде благодет за добивање рожници за трансплантација. Користејќи ја добро воспоставената технологија за биопечатење 3D, истражувачите користеа матични клетки (од човечка рожница) од здрава донорска рожница и ги измешале со алгинат и колаген за да создадат раствор што може да се печати. Ова решение наречено био-мастило е најважниот услов за печатење што било во 3D. Биопечатењето е продолжение на традиционалното 3Д печатење, но се применува на биолошки живи материјали и затоа наместо тоа треба да се користи био-мастило кое се состои од „структури на живи клетки“. Нивниот уникатен гел - кој се состои од алгинат и колаген - може да ги одржува живи матичните клетки и во исто време да произведе материјал кој е доволно цврст за да остане во форма, но сепак е мек за да може да се исцеди од 3D печатач. Истражувачите користеа едноставен, ефтин 3D био-печатач во кој био-мастилото што го подготвија беше успешно организирано во концентрични кругови за да формира купола во форма на вештачка рожница. Постигнат е карактеристичниот „закривен облик“ на рожницата што ја прави оваа студија успешна. Оваа постапка за печатење траеше помалку од 10 минути. Тогаш беше забележано дека матичните клетки растат.
Уште од популарноста на 3D биопечатењето се зголеми, истражувачите бараа да го најдат најдоброто идеално био-мастило за изводливо и ефикасно правење рожници. Оваа група на Универзитетот во Њукасл го презеде водството и го постигна тоа. Истата група истражувачи претходно покажа дека ги одржувале клетките живи неколку недели на собна температура во едноставен гел од алгинат и колаген. Со оваа студија тие беа во можност да ја пренесат оваа употреблива рожница со клетки кои остануваат остварливи на 83 проценти за една недела. Така, марамчињата би можеле да се испечатат без грижа дали ќе пораснат или не (т.е. ќе останат живи), бидејќи и двете работи се остварливи на ист медиум.
Изработка на рожница специфична за пациентот
Истражувачите исто така покажаа во оваа студија дека рожницата може да биде изградена за да одговара на уникатните барања на секој пациент. Прво, окото на пациентот се скенира што генерира податоци за да се совпадне „отпечатената рожница“ со точната форма и големина што се бара. Димензиите се земени од самата рожница што потоа го прави печатењето многу прецизно и изводливо. Технологијата за 3D печатење е тестирана во производството вештачки срцето и некои други ткива. Во минатото се создавале рамни ткива, но според авторите ова е прв пат да се произведуваат „обликувани“ рожници. Иако овој метод сè уште бара здрава донаторска рожница, матичните клетки успешно се користат за да прераснат во повеќе клетки во вештачката рожница. Една здрава рожница едноставно нема да ја „замени“ оштетената, но би можеле да одгледаме доволно клетки од една донирана рожница за да испечатиме 50 вештачки рожници. Ова ќе биде многу покорисно сценарио отколку само да се направи една трансплантација.
Иднина
Оваа студија е сè уште во прелиминарна фаза и 3D испечатените рожници треба дополнително да се проценат. Истражувачите наведуваат дека нивната работа ќе потрае неколку години пред ваквата вештачка рожница да може да се користи за трансплантација бидејќи допрва треба да се вршат испитувања на животни и луѓе. Исто така, треба да се провери дали овој материјал е функционален и дали е потребно многу дотерување. Истражувачите се уверени дека овие вештачки рожници ќе бидат достапни за практична употреба во следните 5 години. Достапноста на технологијата за 3D печатење не е проблем сега бидејќи таа стана евтина и биопечатењето добро се појавува и може да има стандардни процедури достапни за неколку години. Сега повеќе се фокусира на користење на матични клетки за обнова или замена на оштетените ткива додека аспектот на печатење на методот е главно рационализиран.
Оваа студија е значаен чекор кон решение кое може да ни даде неограничено снабдување со рожници за трансплантација ширум светот. Понатаму, истражувачите од една италијанска компанија размислуваат во насока на евентуално создавање „3Д печатени очи“ кои би биле конструирани на сличен начин со користење на потенцијално био-мастило кое ги опфаќа очигледните клетки потребни за да се заменат оние што се наоѓаат во природна група очи. . Био-мастилата може да се разликуваат во различни комбинации во зависност од специфичните барања. Тие имаат за цел да ги имаат овие „вештачки очи“ на пазарот до 2027 година. Студијата ја произведе најнапредната форма на вештачка рожница и го истакна биопечатењето како потенцијално решение за недостигот на органи и ткива.
***
Извор (и)
Исаксон А и сор. 2018. 3D биопечатење на еквивалент на корнеална строма. Експериментално истражување на очите.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010
***
