3d εκτύπωση ζωντανών υφασμάτων, συμπεριλαμβανομένου του κερατοειδούς, των αιμοφόρων αγγείων και του δέρματος, δεν είναι εύκολο έργο. Αλλά τουλάχιστον είναι όλα τα ζωντανά υφάσματα. Το κόκαλο, αντίθετα, είναι ένα μείγμα ζωντανών και ανόργανων ενώσεων σε μια εξαιρετικά δομημένη μεταλλική μήτρα. Με άλλα λόγια, το οστό για την εκτύπωση 3D είναι μια δύσκολη εργασία.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι βιο-μηχανικοί προσπάθησαν τόσα πολλά διαφορετικά υλικά για τα συνθετικά κόκαλά τους, συμπεριλαμβανομένων των υδρογέλων, των θερμοπλαστικών και των βιοκενικών. Πρόσφατα, η ομάδα του Πανεπιστημίου της Νέας Νότιας Ουαλίας (Αυστραλία) ανέπτυξε "κεραμικό μελάνι", το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης 3D σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας ζωντανά κύτταρα και χωρίς τη χρήση άκαμπτων χημικών ουσιών, οι οποίες βελτιώθηκαν σημαντικά την κατάσταση σε σύγκριση με τις προηγούμενες τεχνολογίες . Σύμφωνα με τους ερευνητές, η νέα τεχνολογία στο τέλος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση των οστών απευθείας στο σώμα του ασθενούς.
Πληροφορίες σχετικά με αυτή την εξέλιξη δημοσιεύθηκαν στο προηγμένο περιοδικό λειτουργικών υλικών.
Η 3D εκτύπωση του οστικού ιστού έχει πολλές ιατρικές και ερευνητικές εφαρμογές - μοντελοποίηση ασθενειών οστών, διαλογή φαρμάκων, μελέτη μοναδικού μικροεθνικού οστού και, ενδεχομένως, το πιο σημαντικό είναι να αποκατασταθούν τα κατεστραμμένα οστά σε περίπτωση τραυματισμού, καρκίνου ή άλλων ασθενειών.
Το σύγχρονο χρυσό πρότυπο για την επισκευή του οστού είναι η χρήση μεταμόσχευσης οστού από ένα άλλο τμήμα του σώματος του ασθενούς. Δυστυχώς, η χρήση αυτών των μοσχευμάτων συνδέεται με υψηλό κίνδυνο μόλυνσης και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν η απαιτούμενη ποσότητα οστού είναι πολύ μεγάλη.
Σε μια προσπάθεια δημιουργίας του απαραίτητου συνθετικού οστού, οι επιστήμονες του πανεπιστημίου έλαβαν μελάνι, τα οποία μπορούν να εκτυπωθούν σε ένα υδάτινο περιβάλλον, όπως το σώμα. Μετά από δύο χρόνια εργασίας, δημιούργησαν ένα βιοσυμβατό υλικό με βάση φωσφορικό ασβέστιο, το οποίο σχηματίζει μια πάστα σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν τοποθετείται στο λουτρό ζελατίνης ή ένα άλλο διάλυμα, εμφανίζεται μια χημική αντίδραση και η πάστα στερεώνουν στην πορώδη νανοκρυσταλλική μήτρα, παρόμοια με τη δομή του αρχικού οστού.
Για εκτύπωση, χρησιμοποίησαν τον τυποποιημένο εκτυπωτή 3D 3D 3D 3D κινητήρα με ένα ειδικό downza. Μικρές βελόνες που κυμαίνονται από 0,2 έως 0,8 mM εξωθημένο μελάνι στο λουτρό ζελατίνης με θερμοκρασία 37ºC. Η τεχνολογία που ονομάζεται Cobics (κεραμική omnidiactional BioPrinting in Cell-Sustions) μπορεί να προσαρμοστεί σε άλλους εκτυπωτές 3D, όπως φορητούς και χειροκίνητους εκτυπωτές που μπορούν να ληφθούν μαζί σας σε ένα χειρουργικό δωμάτιο.
Στην πρόσφατη δουλειά του, οι επιστήμονες έχουν εκτυπώσει μικρές οστικές δομές στο λουτρό ζελατίνης που περιέχουν ανθρώπινα οστικά κύτταρα και άλλους τύπους ανθρώπινων κυττάρων. Η μελάνη στερεοποίησης εισήγαγε ζωντανά κύτταρα στη δομή και αυτά τα κύτταρα έφτασαν μετά την εκτύπωση και άρχισαν να πολλαπλασιάζονται. Η αποτελεσματικότητα επιβίωσης ήταν 95%.
Επί του παρόντος, η ομάδα αναπτύσσει ένα λουτρό για την εκτύπωση μεγαλύτερων δειγμάτων και άρχισε να διενεργεί δοκιμές σε μικρά ζώα για να ελέγξει αν αυτή η τεχνολογία μπορεί να αποκαταστήσει μια μεγάλη πληγή τόσο αποτελεσματικά όσο μια ζωντανή μεταμόσχευση.