Organe zu bestellen: 3D "Bioprinter" macht Ersatz Knochen, Ohren

Wissenschaftler können jetzt "menschliche Größe Knochen, Knorpel und Muskeln, Drucken" mit einem neuen Gerät namens 3D Bioprinter, laut einer neuen Studie.

Die Gewebe und Organ Strukturen vom Drucker produziert eines Tages verwendet werden könnten, um verletzten oder erkrankten Geweben im menschlichen Patienten zu ersetzen, sagte der Forscher.

"Dieses neue Gewebe und Organ-Drucker einen wichtigen Fortschritt in unserem Streben, Ersatzgewebe für Patienten zu machen", sagte senior Studienautor Dr. Anthony Atala, Direktor des Instituts Wake Forest für die Regenerationsmedizin in einer Erklärung. "Es kann stabil, Größe Gewebe in beliebiger Form zu fabrizieren."

Die Nachfrage nach technischen Geweben und Organen aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von gespendeten Gewebe und Organe für Transplantationen bei Menschen, die sie benötigen auf dem Vormarsch war, sagten die Forscher. Eine vielversprechende Möglichkeit, diesen Geweben und Organen, ist die Verwendung von präzise 3D Bioprinters, die Zellen auf ein Gerüst in Schichten, in bestimmten Mustern legen kann.

Obwohl Wissenschaftler bisher relativ einfach Gewebe im Labor entwickelt hatte, jene Gewebe waren nicht stark genug, um in den Körper implantiert werden, oder sie neu erschuf nicht genug von der Komplexität der realen menschlichen Geweben nützlich, sagte der Forscher. [Fotos: Muskeln und Knochen, die mit neuen "Bioprinter"]

Eine weitere Einschränkung fehlte diese Gewebe der Blutgefäße. Dies das Gewebe Größe eingeschränkt, weil die Nährstoffe und Sauerstoff, die notwendig sind für die Aufrechterhaltung der Zellen nicht, weit genug in das Gewebe für die Zellen erreichen können, die überleben, wenn Schiffe vorhanden sind, sagte der Wissenschaftler.

Jetzt, mit einem neuen 3D printing System, konnten die Forscher in der Lage, diese Herausforderungen zu meistern, sie berichtet heute (15 Februar) in der Zeitschrift Nature Biotechnology.

Das Gerät druckt Zellen zusammen mit Polymermaterialien, die dazu beitragen, Form und die Form des ursprünglichen Gewebes zu imitieren. Um das Problem der Größenbeschränkung zu überwinden, gedruckt die Forscher ein Gitter von Mikrokanäle in die Gewebe, so dass Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen, die tief in das Gewebe zugestellt werden konnte. Diese Kanäle ermöglichen "Nährstoffe zu bekommen, die Zellen und halten Sie so füttern sie nicht sterben", sagte Atala Leben Wissenschaft.

In Experimenten konnten die Forscher Kaninchen Zellen in die menschliche Größe Ohr Strukturen zu drucken, und dann Implantat diese Strukturen unter der Haut von Mäusen. Zwei Monate später, beibehalten die Ohr Strukturen ihre Formen; Sie hatte überhaupt nicht im Körper abgebaut. Darüber hinaus bildeten Knorpelgewebe und Blutgefäße um die Strukturen zu unterstützen.

Die Forscher verwendeten auch Maus und Ratte Zellen drucken Muskelgewebe und Fragmente der Schädelknochen und implantieren sie in Ratten. Das Muskelgewebe gepflegt seine Struktur für am wenigsten Woche und entwickelt auch Blutgefäße und induziert die Bildung von Nerven. Der Schädel-Fragmente bildeten Knochengewebe mit Blutgefäßen durch fünf Monate nach implantiert.

Die Forscher gedruckt auch menschliche Größe Kieferknochen Fragmente unter Verwendung von menschlichen Stammzellen. Die Fragmente wurden die Größe und Form der Fragmente, die potenziell für Gesichts-Rekonstruktion bei Menschen verwendet werden würde.

Aber sagte mehr Forschung ist notwendig, bevor solche 3D gedruckte Gewebe bei menschlichen Patienten getestet werden konnte, Atala.

Z. B. Gewebe, die transplantiert werden könnten für den Menschen machen müssten klinische Grade menschliche Zellen beinhalten, und diese würde im Idealfall abgeleitet werden die Patienten, der das transplantierte Gewebe erhalten würde die Forscher sagten.

Agata Blaszczak-Boxe anknüpfen Twitter . Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +. Ursprünglich veröffentlicht am Live Science.