Donor helyett szervnyomtatás?

A szervnyomtatáshoz ugyanúgy papírra és tintára van szükség, mint az egyéb típusú nyomtatásokhoz. Itt azonban a folyamat térben zajlik. Ha például egy viszonylag egyszerű üreges képletet, mondjuk egy eret akarnak létrehozni, az ér keresztmetszetének megfelelő alakzatban visznek fel sejteket egy lapra, majd sok ezer ilyen lapot egymásra rétegeznek.

A szervnyomtatással kapcsolatos kutatásokat a Missouri-Columbia Egyetem magyar származású biofizikusa, Forgács Gábor vezeti.

Természetesen nem mindegy, milyen anyagból készül a „papír”, hiszen alapvető fontosságú, hogy egy kis idő múltán lebomoljék, és így a rá rétegezett sejtek egymással közvetlen kontaktusba kerüljenek. Az eljárást kicsit nehéz lehet elképzelni, az ábra megtekintése sokat segíthet a megértésben.

„Lapként” a korábbiakban tengeri moszatkivonatból készült agaróz gélt illetve kollagént alkalmaztak, de egyik sem vált be igazán. Az agaróz ugyanis nem bomlik le biológiai úton, így eleve nem felel meg az elvárásoknak, a kollagén pedig lebomlik ugyan, ám ennek során zsugorodik, ami a létrehozott forma tervezhetőségét teszi lehetetlenné.

Glenn D. Prestwich, az Utah Egyetem orvosi kémikusa azonban most megtalálta a megfelelő „nyomtatópapírt”. Az anyag egy egymáshoz keresztkötésekkel kapcsolódó cukormolekulákból álló hidrogél, mely folyékony és gélszerű állagban fordul elő.

A hidrogélt a sejtekkel együtt a bionyomtató festéktartályába helyezik, amely az adott szerv metszetének megfelelő elrendezésben 1 ml űrtartalmú háromdimenziós cseppeket pöttyint egy síkba. A levegőn a hidrogél folyékonyból gél állagúvá válik, azaz a réteg megszilárdul, és jöhet a következő réteg nyomtatása. A sejtek később maguk bontják le a hidrogélt, így egymással közvetlen kapcsolatba léphetnek.

A Physical Review Letters szakfolyóiratban megjelent kutatásról Forgács Gábor úgy vélekedett, Prestwich találmányával akár három-öt éven belül sor kerülhet az első ily módon nyomtatott szerv emberbe való beültetésére is.