Pencetakan 3D dari kain hidup, termasuk kornea, pembuluh darah dan kulit, bukan tugas yang mudah. Tapi setidaknya itu semua kain hidup. Tulang, sebaliknya, adalah campuran senyawa hidup dan anorganik dalam matriks mineral yang sangat terstruktur. Dengan kata lain, tulang untuk pencetakan 3D adalah tugas yang menantang.
Itulah sebabnya para insinyur bio mencoba begitu banyak bahan yang berbeda untuk tulang sintetis mereka, termasuk hidrogel, termoplastik dan biokcheramics. Baru-baru ini, tim Universitas New South Wales (Australia) mengembangkan "Ceramic Ink", yang dapat digunakan selama pencetakan 3D pada suhu kamar menggunakan sel-sel hidup dan tanpa menggunakan bahan kimia kaku, yang secara signifikan meningkatkan situasi dibandingkan dengan teknologi sebelumnya . Menurut para peneliti, teknologi baru pada akhirnya dapat digunakan untuk mencetak tulang langsung di tubuh pasien.
Informasi tentang pengembangan ini diterbitkan di majalah bahan fungsional canggih.
3D-Pencetakan jaringan tulang memiliki banyak aplikasi medis dan penelitian - pemodelan penyakit tulang, skrining obat, mempelajari lingkungan mikro tulang yang unik dan, mungkin, yang paling penting adalah mengembalikan tulang yang rusak jika terjadi cedera, kanker atau penyakit lain.
Standar emas modern untuk memperbaiki tulang adalah penggunaan transplantasi tulang dari bagian lain dari tubuh pasien. Sayangnya, penggunaan cangkok tersebut dikaitkan dengan risiko infeksi yang tinggi dan tidak dapat digunakan jika jumlah bahan tulang yang diperlukan terlalu besar.
Dalam upaya untuk menciptakan bahan tulang sintetis yang diperlukan, para ilmuwan universitas membuat tinta, yang dapat dicetak dalam lingkungan air, seperti tubuh. Setelah dua tahun kerja, mereka menciptakan bahan biokompatibel berdasarkan kalsium fosfat, yang membentuk pasta pada suhu kamar. Ketika ditempatkan di pemandian gelatin atau solusi lain, reaksi kimia terjadi, dan pasta padat menjadi matriks nanokristalin berpori, mirip dengan struktur jaringan tulang asli.
Untuk mencetak, mereka menggunakan printer 3D HR engine 3D standar dengan Azo Khusus. Jarum kecil mulai dari 0,2 hingga 0,8 mm, tinta diekstrusi ke dalam mandi gelatin dengan suhu 37ºC. Teknologi yang disebut COBICS (omnidirectional bioprinting keramik dalam suspensi sel) dapat disesuaikan dengan printer 3D lainnya, seperti printer portabel dan manual yang dapat diambil bersama Anda di ruang bedah.
Dalam karya baru-baru ini, para ilmuwan telah mencetak struktur tulang kecil di Mandi Gelatin yang berisi sel-sel tulang manusia dan jenis sel manusia lainnya. Tinta padat memperkenalkan sel-sel hidup ke dalam struktur, dan sel-sel ini tiba setelah mencetak dan mulai berkembang biak. Kemanjuran bertahan hidup adalah 95%.
Saat ini, tim mengembangkan mandi untuk mencetak sampel yang lebih besar dan mulai melakukan tes pada hewan kecil untuk memeriksa apakah teknologi ini dapat memulihkan luka besar seefisien transplantasi yang hidup.