3D štampanje živih tkanina, uključujući rožnice, krvne žile i kožu, nije lak zadatak. Ali barem su sve žive tkanine. Kost, naprotiv, je mješavina živih i anorganskih spojeva u visoko strukturiranom mineralnom matricu. Drugim riječima, kost za 3D štampanje je izazovan zadatak.
Zbog toga su bio-inženjeri pokušali toliko različitih materijala za svoje sintetičke kosti, uključujući hidrogelove, termoplastiku i bioheramiku. Nedavno, tim Univerziteta u Novom Južnom Walesu (Australija) razvio "keramičku mastilu", koji se može koristiti tokom 3D štampanja na sobnoj temperaturi koristeći žive ćelije i bez upotrebe krutih hemikalija, što je značajno poboljšalo situaciju u odnosu na ranije tehnologije u odnosu na ranije tehnologije u odnosu na ranije tehnologije . Prema riječima istraživača, nova tehnologija na kraju može se koristiti za ispis kostiju direktno u pacijentovom tijelu.
Informacije o ovom razvoju objavljeno je u časopisu Napredni funkcionalni materijali.
3D-tisak koštanog tkiva ima mnogo medicinskih i istraživačkih aplikacija - modeliranje kostiju bolesti, probira droge, proučavanje jedinstvene kostiju mikroenvirongent i, možda, najvažnije je vratiti oštećene kosti u slučaju ozljeda, raka ili drugih bolesti.
Moderni zlatni standard za popravak kosti je upotreba transplantacije kostiju iz drugog dijela pacijentovog tijela. Nažalost, upotreba takvih cijepki povezana je s visokim rizikom od infekcije i ne može se koristiti ako je potrebna količina koštanog materijala prevelika.
U pokušaju stvaranja potrebnog sintetičkog materijala za kostiju, univerzitetski naučnici napravili su tintu, koji se mogu tiskati u vodenom okruženju, poput tijela. Nakon dvije godine rada stvorili su biokompatibilni materijal na osnovu kalcijum fosfata, koji čini pastu na sobnoj temperaturi. Kada se postavi u želatin kupku ili drugo rješenje, pojavljuje se hemijska reakcija, a paste solid u poroznu nanokristalnu matricu, sličnu strukturi izvornog kosti tkiva.
Za ispis su koristili standardni 3D motor HR 3D štampač sa posebnim Duezom. Male igle u rasponu od 0,2 do 0,8 mm ekstrudirane mastilom u želatin kupatilo sa temperaturom od 37 ° C. Tehnologija koja se zove Cobics (keramička omniditersko bioopresing u suspenzijskim ćelijama) može se prilagoditi drugim 3D pisačima, kao što su prenosni i ručni štampači koji se mogu uzimati u hirurškoj sobi.
Na svom nedavnom radu naučnici su tiskali male koštane konstrukcije u želatin kupelji koji sadrže ljudske kostiju i druge vrste ljudskih ćelija. Učvršćena tinta uvrstila je žive ćelije u strukturu, a ove ćelije su stigle nakon ispisa i počele su množiti. Učinkovitost preživljavanja bila je 95%.
Trenutno se tim razvija kupku za ispis većih uzoraka i započeo je provođenje testova na malim životinjama da provjeri da li ova tehnologija može vratiti veliku ranu kao živahnu transplantaciju.