3D-printimine elusriie, sealhulgas sarvkesta, veresoonte ja naha trükkimine, ei ole kerge ülesanne. Aga vähemalt see on kõik elavad kangad. Luu, vastupidi, on elusate ja anorgaaniliste ühendite segu väga struktureeritud mineraalse maatriksis. Teisisõnu, luu 3D trükkimiseks on keeruline ülesanne.
Sellepärast proovisid bio-insenerid oma sünteetiliste luude jaoks nii palju erinevaid materjale, sealhulgas hüdrogeelite, termoplastide ja biokeramite jaoks. Hiljuti arendas New South Wales'i ülikooli (Austraalia) meeskond "keraamilise tindiga", mida saab kasutada 3D-printimise ajal toatemperatuuril elurakkude abil ja ilma jäigate kemikaalide kasutamiseta, mis oluliselt parandasid olukorda varasemate tehnoloogiatega võrreldes olukorda. . Teadlaste sõnul saab uusi tehnoloogiat lõpuks kasutada luude otse patsiendi kehas.
Teave selle arengu kohta avaldati täiustatud funktsionaalsete materjalide ajakirjas.
3D-trükkimine luukoe on palju meditsiinilisi ja uurimisrakendusi - modelleerimine luuhaiguste, narkootikumide sõeluuringu, unikaalse luu mikroekeskkonna uurimise ja võimaluse korral kõige olulisem on taastada kahjustatud luud vigastuse, vähi või teiste haiguste korral.
Kaasaegne kulla standard luu parandamiseks on luu siirdamise kasutamine patsiendi keha teisest osast. Kahjuks on selliste sidurite kasutamine seotud suure infektsiooniriskiga ja seda ei saa kasutada, kui nõutav kogus luu materjal on liiga suur.
Püüdes luua vajalikku sünteetilist luu materjali, tegid ülikooli teadlased tindi, mida saab trükkida veekeskkonnas, näiteks keha. Pärast kaheaastast tööd lõid nad kaltsiumfosfaadil põhineva bioloogiliselt sobiva materjali, mis moodustab toatemperatuuril pasta. Kui paigutatakse želatiinivaba või muu lahuse, esineb keemilise reaktsiooni ja pasta tahkestub poorse nanokristallilise maatriks, mis sarnaneb originaalse luukoe struktuuriga.
Printimiseks kasutasid nad standardset 3D-mootori HR 3D printerit, millel on eriline. Väikesed nõelad vahemikus 0,2 kuni 0,8 mm pressitud tindiga želatiinvannis temperatuurini 37 ° C. Tehnoloogia, mida nimetatakse COBICS (keraamiline kõikide bioprinteerimine raku suspensioonides) saab kohandada teiste 3D-printeritega, nagu ka kaasaskantavad ja käsitsi printerid, mida saab teiega kaasa võtta kirurgilises ruumis.
Oma hiljutises töös on teadlased trükitud väikese luu struktuuride želatiinivabas, mis sisaldavad inimese luurakke ja teisi inimrakke. Tahkestav tint tutvustas reaalajas rakke struktuuri ja need rakud jõudsid pärast printimist ja hakkas korrutama. Survival efektiivsus oli 95%.
Praegu arendab meeskond suuremate proovide printimise eest vanni ja hakkasid läbi viima väikeste loomade katseid, et kontrollida, kas see tehnoloogia võib taastada suure haava nii tõhusalt kui elav transplantaad.