3D-s táplálékos szövetek, beleértve a szaruhártyákat, a véredényeket és a bőrt, nem könnyű feladat. De legalábbis minden élő szövet. Csont, éppen ellenkezőleg, életben és szervetlen vegyületek keveréke egy erősen strukturált ásványmátrixban. Más szavakkal, a 3D nyomtatás csontja kihívást jelentő feladat.
Ezért a bio-mérnökök megpróbálták sok különböző anyagok szintetikus csontok, beleértve hidrogél, hőre lágyuló műanyagok és biocheramics. A közelmúltban az Új-Dél-Walesi Egyetem (Ausztrália) csapata "kerámia tintával" dolgozott ki, amelyet 3D-s nyomtatás során használhatunk szobahőmérsékleten élő sejtek alkalmazásával és merev vegyszerek alkalmazásával, amelyek jelentősen javították a helyzetet a korábbi technológiákhoz képest . A kutatók szerint az új technológia a végén használható a csontok közvetlenül a páciens testében.
A fejlesztésről szóló információkat a fejlett funkcionális anyagok magazinjában tették közzé.
A csontszövet 3D-nyomtatásának számos orvosi és kutatási alkalmazása van - a csontbetegségek modellezése, a kábítószer-szűrés, az egyedülálló csont mikrokörnyezet tanulmányozása, és esetleg a legfontosabb dolog a sérült csontok visszaállítása sérülés, rák vagy más betegségek esetén.
A csontok javítására szolgáló modern arany színvonal a csonttranszplantáció használata a beteg testének másik részéről. Sajnálatos módon az ilyen graftok használata nagyfokú fertőzéssel jár, és nem használható, ha a kívánt csontanyag túl nagy.
A szükséges szintetikus csontanyag létrehozásának kísérletében az egyetemi tudósok tintát készítenek, amely vízi környezetben, például testben nyomtatható. Két év múlva olyan biokompatibilis anyagot hoztak létre, amely kalcium-foszfáton alapul, amely szobahőmérsékleten pasztát képez. A zselatinfürdőbe vagy más oldatba helyezve kémiai reakció következik be, és a paszta a porózus nanokristályos mátrixba kerül, amely hasonló az eredeti csontszövet szerkezetéhez.
A nyomtatáshoz a szabványos 3D-s motoros HR 3D nyomtatót használták speciális duzzézzel. A kis tűk 0,2-0,8 mm-rel extrudált tinta a zselatinfürdőbe 37 ° C-os hőmérsékleten. A COBICS nevű technológiát (CERAMIC OMNIDIRECRECTIONAL BIOPRINTING sejtszuszpenziókban) más 3D nyomtatókhoz igazíthatjuk, például hordozható és kézi nyomtatókhoz, amelyek a sebészeti szobában vehetők magával.
A közelmúltbeli munkájában a tudósok kis csontszerkezeteket nyomtattak az emberi csontsejteket tartalmazó zselatin fürdőben és más emberi sejtekben. A megszilárduló tinta bevezetett élő sejtek szerkezetét, és ezek a sejtek érkezett nyomtatás után, és elkezdtek szaporodni. A túlélési hatékonyság 95% volt.
Jelenleg a csapat fejleszti a fürdő nyomtatásához nagyobb mintákat és elkezdett vizsgálatok elvégzése a kis állatok, hogy ellenőrizze, hogy ez a technológia is visszaállíthatja egy nagy seb olyan hatékonyan, mint egy élénk transzplantációt.