3D ispis živih tkanina, uključujući rožnicu, krvne žile i kožu, nije lak zadatak. Ali barem su sve žive tkanine. Kosti, naprotiv, je mješavina živih i anorganskih spojeva u vrlo strukturiranoj mineralnoj matrici. Drugim riječima, kost za 3D ispis je izazovan zadatak.
Zbog toga su bio-inženjeri pokušali toliko različitih materijala za njihove sintetičke kosti, uključujući hidrogelove, termoplastike i biokeramice. Nedavno je tim Sveučilišta u New South Walesu (Australija) razvio "keramičku tintu", koja se može koristiti tijekom 3D tiskanja na sobnoj temperaturi pomoću živih stanica i bez uporabe rigidnih kemikalija, što je značajno poboljšalo situaciju u usporedbi s ranijim tehnologijama , Prema istraživačima, nova tehnologija na kraju može se koristiti za ispis kosti izravno u tijelu pacijenta.
Informacije o ovom razvoju objavljeni su u časopisu za napredne funkcionalne materijale.
3D tiskanje koštanog tkiva ima mnoge medicinske i istraživačke primjene - modeliranje bolesti kostiju, screening droge, proučavanje jedinstvenog koštanog mikrookruženja, a možda i najvažnije je vratiti oštećene kosti u slučaju ozljede, raka ili drugih bolesti.
Moderni zlatni standard za popravak kosti je korištenje transplantacije kostiju iz drugog dijela tijela pacijenta. Nažalost, korištenje takvih transplantata povezana je s visokim rizikom od infekcije i ne može se koristiti ako je potrebna količina koštanog materijala prevelika.
U pokušaju stvaranja potrebnog sintetičkog koštanog materijala, sveučilišni znanstvenici su napravili tintu, koji se mogu ispisati u vodenom okruženju, kao što je tijelo. Nakon dvije godine rada stvorili su biokompatibilni materijal na temelju kalcijevog fosfata, koji tvori pastu na sobnoj temperaturi. Kada se stavlja u želatinsku kupelj ili drugo rješenje, nastaje kemijska reakcija, a paste se solidira u poroznu nanokristalnu matricu, sličnu strukturi izvornog koštanog tkiva.
Za ispis su koristili standardni 3D HR 3D 3D pisač s posebnom tužbom. Male iglice u rasponu od 0,2 do 0,8 mm ekstrudirane tinte u želatinske kupke s temperaturom od 37ºC. Tehnologija koja se zove cobics (keramika omnidirekcionalna bioprinting u staničnim suspenzijama) može se prilagoditi drugim 3D pisačima, kao što su prijenosni i ručni pisači koji se mogu uzeti s vama u kirurškoj sobi.
U svom nedavnom radu znanstvenici su tiskali male koštane strukture u želatinoj kupki koja sadrži ljudske koštane stanice i druge vrste ljudskih stanica. Učvršćivanje tinte uvela je žive stanice u strukturu, a te stanice su stigle nakon ispisa i počele se množiti. Učinkovitost preživljavanja bila je 95%.
Trenutno, tim razvija kupku za ispis većih uzoraka i počeo provoditi testove na malim životinjama kako bi provjerila je li ova tehnologija može vratiti veliku ranu jednako učinkovito kao živahni transplantat.