Cerrahlar için Yeni Araç: 3 Boyutlu Biyoyazımlı Kalp

Biyomedikal Mühendisliği Profesörü Adam Feinberg ve ekibi, uzun uğraşlar sonucunda Süspansiyonlu Hidrojellerin Serbest Biçimli Tersine Çevrilebilir Gömme tekniğini kullanarak, ilk ve tam boyutlu olan 3B biyo baskılı insan kalbi modelini oluşturdular. Özel olarak oluşturulmuş,bir 3D yazıcı kullanılarak ekip tarafından oluşturulan model kalp dokusu ve dikişlerin esnekliğini inanılmaz şekilde gerçekçi olarak taklit edebilmesi hayranlık bırakmaktadır. Bunu yapabildiğinden dolayı, cerrahların yanı sıra klinisyenlerin acil vaatlerinin dışında biyomühendislik organ araştırmaları için geleceği için uzun vadeli çıkarımlar sağlıyor ve bir gelecek ümidi vermektedir.

3B biyo-baskının FRESH tekniği kullanılarak, Feinberg'in laboratuvarında, normal bir baskıdaki gibi durabilecek sertliği olmayan 3B baskılı yumuşak polimerler için dolu olmayan talebi karşılamak için icat edlmiştir ve FRESH 3D baskı, nesneyi yazdırırken destekleyen yumuşak hidrojel banyosuna bioink enjekte edebilmek için bir iğne kullanması gerekiyor.
Feinberg’in laboratuvarı TAZE tekniğinin işleviyle hem çok yönlülüğünü hem de doğruluğunu kanıtlamış olmasına rağmen, bu dönüm noktasına ulaşmanın önündeki en büyük engel vardı oda, bir insan kalbini tam ölçekte basmaktı. Bu, istenen boyutta yazdırmak için sır baskının hızını ve doğruluğunu korumak için küçük yazılım değişikliklerini gerektirmiştir.

Büyük hastanelerde, cerrahların hastaları eğitmesi için lazım olan ve gerçek prosedürü planlamasına yardımcı olmak için genellikle hastanın vücudunun 3B baskı modellerini içeren tesisler bulunmaktadır, ancak bu dokular ve organlar yalnızca sert plastik veya kauçuktan modellenebilirler. Feinberg'in ekibinin kalbi, aljinat adı verilen yumuşak, doğal bir polimerden yapılmıştır ve gerçek kalp dokusuna benzer özellikler verebilmektedir. Cerrahlar için bu, gerçek bir kalbe benzer şekillerde kesilebilen, dikilebilen ve manipüle edilebilen modellerin oluşturulmasını sağlamaktadır. Feinberg’in öncelikli hedefi, cerrahlar ve klinisyenlerle birlikte tekniklerine ince ayar yapmak ve hastane ortamına hazır olmasını sağlamak için çalışmaya başlamaktır.

Bu makale, fonksiyonel bir insan organı biyomühendisliğine uzanan uzun yolda bir başka önemli temsilciyi, işaretleyiciyi ve bir gelecek olduğunu vaat etmesinin yanı sıra onları temsil etmektedir. Feinberg grubu tarafından oluşturulanlar gibi yumuşak, biyo-uyumlu yapı iskeleleri, bir gün hücrelerin yapıştığı ve bir organ sistemi oluşturduğu yapıyı sağlayabilecek ve biyotıp, tüm insan organlarını onarma veya değiştirme yeteneğine bir adım daha yaklaşabilecektir.