3D-Trykte Nyrer Tager Små Skridt Hen Imod Orgelskift

{h1}

Drømmen om at skabe udskiftede humane nyrer forbliver stadig år væk, selvom 3d-trykningsteknologien har muliggjort stigningen i bioprinting med det formål at opbygge organer til transplantation.

En model af en 3D-trykt nyre tegnede vild applaus, da en kirurg først holdt op på en TED-konference i 2011. Men drømmen om at skabe udskiftede humane nyrer ved hjælp af 3D-trykt teknologi forbliver stadig år væk, selvom teknologien har aktiveret stigning af "bioprinting" med det formål at opbygge organer, der er egnede til transplantation.

Nyrerne repræsenterer det menneskelige organ i højeste efterspørgsel blandt de mere end 120.000 amerikanske patienter, der for øjeblikket venter på organdonationer. Forskere håber, at nye generationer af 3D-printere kan bruge levende menneskelige celler til at bygge udskiftningsorganer lag for lag - især organer som lever, hjerter og nyrer.

"Disse er langt den mest komplekse, fordi du har meget flere celler pr. Centimeter end noget andet organ, og fordi du har så mange celler, der er funktionelt komplekse", siger Tony Atala, direktør for Wake Forest Institute for Regenerative Medicine i Winston-Salem, NC

Atala hjalp pioner ideen om at bygge kunstige stilladser i organs former og så dem med levende celler i laboratoriet. Det gjorde det muligt for hans team at skabe og implantere vævsmonterede blærer i syv unge frivillige i 1999. Nu har han sat sit syn på den mere udfordrende opgave at opbygge mere komplekse organer som nyrer ved hjælp af 3D-udskrivning - den proces han demonstrerede med den 3D-udskrevne model i form af en nyre foran TED-mængden i 2011. [7 kølige anvendelser af 3D-trykning i medicin]

Men hype omkring den futuristiske ide om bioprinting kan vise sig vildledende. Nyhedsoverskrifter rapporterede fejlagtigt, at Atala havde holdt op med en rigtig levende nyre på TED-scenen i 2011. I år oversvømmede breathless nyhedsrapporter også arbejdet hos et kinesisk hold hos Hangzhou Dianzi University of Electronic Science og Technology, der havde 3D-trykt en masse af levende celler i form af en miniature nyre.

"De udskrev formen af ​​det, men de udskriver ikke på niveauet med de enkelte celler endnu", siger Stuart Williams, administrerende og videnskabelig direktør for det kardiovaskulære innovationsinstitut i Louisville, Ky. Det er en af ​​begrænsningerne ved 3D-udskrivning."

Selv de fineste næste-gen 3D-printere vil ikke være i stand til at udskrive humant væv i små nok skalaer for at matche virkelige kompleksiteter af menneskelige organer, forklarede Williams. Lignende problemer har forhindret 3D-udskrivning i at bygge de små netværk af blodkar, der kræves for at holde fuldskala organer sunde.

Nyren repræsenterer en særlig udfordring for 3D-udskrivning på grund af dets detaljerede, små strukturer, der gør det muligt for orgelet at filtrere affaldskemikalier ud af blod og omdanne affaldet til urin. Bioprinting forskere håber at drage fordel af de selvorganiserende tendenser af stamceller ekstraheret fra patienter til at udfylde de manglende detaljer og strikke sammen fuld størrelse organer.

"Det vil være svært at få en fuld størrelse nyre med 3D-print alene, uden at pleje biologisk aktivitet og opmuntre [organet] til at vokse til sin endelige form," siger Keith Murphy, CEO for Organovo, en San Diego-baseret opstart.

En 3D-trykt nyre, som andre 3D-udskrevne udskiftningsorganer, vil sandsynligvis ikke blive en realitet inden for de næste 10 eller 15 år, siger forskere. Men de planlægger at bruge de forenklede miniatyrversioner af 3D-trykte organer, der er oprettet så vidt som marsvin til farmaceutisk lægemiddelprøvning - en ide, der kan hjælpe forskere med at opdage lægemidler, der er egnet for mennesker mere effektivt og etisk end dyreforsøg.

Du kan følge Jeremy Hsu på Twitter @jeremyhsu. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com