3D-gedruckten Nieren nehmen Sie kleine Schritte in Richtung Organtransplantationen

Ein Modell einer 3D-gedruckten Niere zog wild Beifall, wenn ein Chirurg zuerst es bei einer TED-Konferenz im Jahr 2011 gehalten. Bleibt der Traum von einer Ersatz menschlichen Nieren 3D-gedruckten Technologie noch Jahre entfernt, selbst als die Technologie, den Aufstieg des "Bioprinting ermöglicht hat" Aufbau der Organe für die Transplantation geeignet.

Nieren sind das menschliche Organ in der höchsten Nachfrage unter den mehr als 120.000 US-Patienten derzeit auf Organspenden warten. Forscher hoffen, dass die neuen Generationen von 3D-Druckern lebenden menschlichen Zellen verwenden können, um Ersatz-Organe Schicht für Schicht zu bauen – vor allem Organe wie Leber, Herz und Nieren.

"Das sind bei weitem komplexeste, weil Sie viel mehr Zellen pro Zentimeter als jedes andere Organ haben, und weil Sie so viele Zellen haben, die funktional komplex sind", sagte Tony Atala, Direktor des Instituts Wake Forest für Regenerationsmedizin in Winston-Salem, North Carolina

Atala half Pionier die Idee des Aufbaus künstliche Gerüste in den Formen der Organe und säen sie mit lebenden Zellen im Labor. So konnte sein Team zu schaffen und Implantat Tissue-Engineering Harnblasen in sieben jungen Freiwilligen im Jahr 1999. Nachdem er seinen Anblick auf die anspruchsvolle Aufgabe des Aufbaus komplexer Organe wie Nieren mit Hilfe von 3D Druck gesetzt hat – den Prozess er mit dem 3D-Druck Modell in der Form einer Niere vor den TED-Fans im Jahr 2011 zeigte. [7 coole Anwendungen des 3D-Drucks in der Medizin]

Aber der Hype um die futuristische Idee Bioprinting irreführend nachweisen kann. Schlagzeilen berichtet fälschlicherweise, dass Atala ein lebendiges Niere auf der TED-Bühne im Jahr 2011 gehalten hatte. In diesem Jahr Zellen atemlos News Berichte overhyped auch die Arbeit eines chinesischen Teams Hangzhou Dianzi University of Electronic Science and Technology, die 3D-gedruckten hatte eine Masse von Leben in Form einer Miniatur-Niere.

"sie gedruckt die Form davon, aber sie sind nicht auf der Ebene einzelner Zellen jedoch Druck", sagte Stuart Williams, executive und wissenschaftlicher Direktor des Herz-Kreislauf-Innovation Institut in Louisville, KY. "Das ist eine Einschränkung des 3D-Drucks."

Sogar die feinsten Next-Gen 3D Drucker nicht menschliches Gewebe in klein genug Maßstäben entsprechen der realen Komplexität menschlicher Organe drucken können, erklärte Williams. Ähnliche Probleme haben 3D-Druck aus winzigen Netzwerkbildung der Blutgefäße erforderlich, um groß angelegte Organe gesund verhindert.

Die Niere stellt eine besondere Herausforderung für den 3D-Druck, wegen seiner detaillierten, winzigen Strukturen, mit denen das Organ Abfall Chemikalien aus Blut herausfiltern und verwandeln den Abfall in Urin. Bioprinting Forscher hoffen, nutzen Sie die Self-organizing Tendenzen der Stammzellen von Patienten, die fehlenden Angaben auszufüllen und stricken zusammen Full-Size-Organe entnommen.

"Es wird schwer sein, eine Full-Size-Niere mit 3D Drucken allein, ohne Pflege biologische Aktivität und Förderung [Orgel] weiter in seine endgültige Form bekommen", sagte Keith Murphy, CEO Organovo ein Startup aus San Diego.

Eine 3D-gedruckten Niere, wie andere 3D-gedruckten Ersatz-Organe, die wahrscheinlich innerhalb der nächsten 10-15 Jahren Realität wird nicht, sagen Forscher. Aber sie planen, die vereinfachte, Miniaturausgaben 3D-gedruckten Organe erstellt so weit als Versuchskaninchen für pharmazeutische Drogen-Tests zu verwenden – eine Idee, die Wissenschaftler, geeignet für den Menschen effizient und ethisch als Tierversuche Medikamente helfen könnte.

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