Uus bioprinter toob 3D-prinditud kõrvad ja lõualuud

3D prinditud kõrv (Foto: Wakefieldi meditsiiniinstituut)
Jaan-Juhan Oidermaa
18.02.2016 12:47
Rubriik: Tervis

Asendusorganid ja -koed on vananevas maailmas kõrges hinnas. Rühm regeneratiivse meditsiiniga tegelevaid teadlasi esitlevad nüüd 3D-printerit, millega saab patsiendi enda rakkudest ehitada lihaseid, luid ja kõhrkudesid, näiteks kõrvu ja lõualuu tükke.

''Kui sul on patsiendile mingisugust koestruktuuri siirdada, võtad temalt väikese koenäidise, mille suurus on võrreldav margitükiga, paljundad neid katseklaasil, paned printerisse, ehitad neist vajaliku koe ja siirdad vajalikku kohta,'' kirjeldas 3D-printeri väljatöötamist eestvedanud Wake Foresti regeneratiivse meditsiini instituudi direktor Anthony Atala ERR Novaatorile loodud lahenduse olemust. Enne haiglatesse jõudmist peab see pälvima täiendavate kliiniliste katsete toel aga tervishoiuametite heakskiidu.

Elusate rakkude printimiseks sobiliku seadme loomisega tegi Atala töörühm algust juba kümnekonna aasta eest. Ajal, mil polnud veel isegi märksa tavalisemad 3D-printerid mõistena massideni jõudnud. Aastaks 2010 suudeti ehitada juba näiteks umbes peopesa suuruseid neerukesi. Kudede pikaajalisemaks ellu jäämiseks olid need aga liiga väikesed. Teisalt, ''looduses on juba nii seatud, et suuremad koestruktuurid hakkavad veresoonteta õige pea kärbuma,'' nentis professor. Oht ähvardab juba enam kui kahe soolatera paksuseid kudesid.

Samuti peavad prinditud elundid ja koed suutma säilitada oma struktuuri. ''Sisuliselt peame suutma kolmemõõtmelise struktuuri, mis ei säilita kehas pelgalt oma kuju, vaid suutma seda ka elus hoida ajani, kuni keha selleks omaks võtab, selles veresooned välja arenevad ja see verevarustusega ühendatakse. Kõige selle juures peab struktuur suutma täita ka sellele seatud ülesannet,'' märkis Atala. Samad probleemid on kimbutanud ka mitmeid teisi analoogset tehnoloogia arendamisega tegelevaid töörühmi.

Atala kirjeldab nüüd kolleegidega ajakirjas Nature Biotechnology ilmunud töös võimalikke lahendusi. Toitaineid ja hapnikku laiali jagava kapillaaride võrgustiku saab asendada mikrokanalitega, elundite ja kudede ajutiseks toestamiseks sobib aga biolagunev plast polükaprolaktoon. ''Loomadega tehtud katsed näitavad, et et tegu on esimese bioprinteriga, millega on võimalik ehitada inimeste puhul kasutava suurusega kudesid, mida on võimalik enne siirdamist elus hoida mitmeid nädalaid,'' lisas professor.

Muus osas sarnaneb seadme tööpõhimõte tavapärasemate 3D-printeritega. Kahemõõtmelised pinnad kasvatatakse kiht-kihi haaval kolmemõõtmelisteks struktuurideks. Peamiseks alusaineks on aga plasti asemel inimeste rakud. Kuigi kudede ja elundite keerukuse põhjal võiks oodata, et erinevaid rakke läheb tarvis väga palju, on lahendus selles suhtes siiski suhteliselt ühemõõtmeline.

Kudede loomiseks kasutatakse tüvirakke, millest võivad arendada väga mitmed erinevat tüüpi rakud. Algmaterjalina erinevaid inimeste rakupopulatsioone kasutades ja neil erinevas keskkondades areneda lastes võib olla tulemuse vägagi erinev. ''Nõnda tuleb koeproovis leidunud rakke paljundades alati kindel olla, et need oma näo või sõrmejälje säilitavad ja kasutad ikka patsiendi õiget rakupopulatsiooni,'' nentis Atala.

Seni on ta kolleegidega kasutanud printerit muu hulgas inimeste kõrvalestadega võrreldava suurusega kõhrest kõrvade, luust koljutükkide ja lihasrakkude lihaskiudude ehitamiseks ning siirdanud need rottide organismi. Neid hiljem uurides leidis Atala, et kõikidel juhtudel ühendati siirdatud kude loomade enda verevarustusega. Samuti võis näiteks lihaskiudude puhul märgata närvide moodustumist. Rakud ise uuenesid nagu keha teised rakud.

Tulevikus 3D-printimise teel loodavate elundite ja kudede võimaliku hinna osas jääb Atala aga hetkel napisõnaliseks. ''Meie üks meie peamisi eesmärke luua tehnoloogia, mis võimaldab protsessi suures osas automatiseerida. Seeläbi on sul võimalik luua korraga mitmeid kudesid ja elundeid, mis peaks iseeneses hinna alla tooma,'' mõtiskles professor.


Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}

Teade toimetusele edastatud

Sellelt Ip-aadressilt on ligipääs piiratud

Kommentaare veel ei ole. Ole esimene!

Vasta kommentaarile

+{{childComment.ReplyToName}}:
Vasta kommentaarile
Vasta

Laadi juurde ({{take2}})
Kommenteerimine on lubatud registreeritud kasutajatele!Olete sisseloginud kui {{userAlias}}
Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}
Autendi ja kommenteeri ID-kaardiga.
Lisa uus kommentaar
  • foto
    Vanametallist potid-pannid ohustavad tervist
    09:46

    Alumiiniumnõudest, mis on tehtud ümbertöödeldud vanametallist, võib toitu eralduda tervisele kahjulikke aineid.

  • foto
    Rasedusaegne tüsistus võib hilisemas elus põhjustada südamehaiguse
    09:19

    Rasedatel esinev tüsistus ehk preeklampsia võib edaspidises elus olla südamehaiguse põhjus, mistõttu asutakse USA-s hoolikamalt uurima selle tüsistuse all kannatanud vastseid emasid.

  • foto
    Mobiilne mikroskoop muudab telefoni vähisensoriks
    18.01

    Täpse vähidiagnoosi panemine ja ravimresistentse tuberkuloosi korral antibiootikumravi määramine nõuab tavaliselt tuhandeid eurosid maksvaid analüüsiseadmeid. Sama töö võiks aga ära teha nutitelefoni külge kinnitatav mikroskoop, näitab rootsi teadlaste uuring.

  • foto
    Sebrakala aju uurimine pakub võimaliku rahutute jalgade sündroomi põhjuse
    17.01

    Inimese liigutustegevused ehk motoorika võib olla tahtmatu ja väljenduda näiteks rahutute jalgade sündroomis. Freiburgi ülikooli teadlaste juhtimisel on aga leitud üks võimalik põhjus, mis seda tahtmatut liigutamist esile kutsub.

  • foto
    Allergoloog: pähkleid tuleb anda juba imikutele
    16.01

    Vanemad peaksid ohtliku pähkliallergia vältimiseks andma lastele väikeses koguses jahvatatud pähkleid juba 4 – 6 kuu vanuselt, soovitab Ameerika Ühendriikide riiklik allergia ja nakkushaiguste instituut oma uutes toitumisjuhistes. ERR Novaator uuris Tartu ülikooli lastekliiniku lastearst-allergoloog Kaja Julgelt, mida peaksid kõrva taha panema Eesti lapsevanemad.

  • foto
    Tšillides surma vastu: teravad toidud parandavad tervist
    16.01

    Terava toidu söömine võib pikendada meie eluiga. Äsja ilmunud suures edasivaatavas uuringus leiti seos tšillipipra söömise ja suremuse vähenemise vahel. Teravamaitseliste toitude eelistajate seas oli 13 protsenti väiksem suremus peamiselt südamehaiguste või rabanduse tagajärjel.

  • foto
    Epidemioloogiaprofessor: Zika viirusest lähtuv oht pole kadunud
    15.01

    Aasta pärast Ladina-Ameerikas lahvatanud Zika epideemiat on teadlased kindlamad kui kunagi varem, et viiruse ja inimloodetel nähtavate arenguhäirete vahele saab tõmmata põhjusliku seose. ERR Novaator vestles hiljuti avaldatud tõendeid kokkuvõtva ülevaate valguses Zika uuringute tuleviku teemadel töö juhtivautori, Berni ülikooli epidemioloogiaprofessori Nicola Low'ga.

  • foto
    Mesenteeria ehk kuidas meedia uue organi leidis
    11.01

    Soolekese, mesenteer ja soolekinnisti – veel nädal tagasi ei teadnud ma, mida ükski neist mõistetest tähendab. Õnneks ilmusid nende kõrval meediasse abivalmilt konteksti loomiseks märksa tuttavamad sõnad nagu ''organ'', ''uus'', ''avastasid'' ja ''teadlased''. Nädal hiljem ja pärast tosina e-kirja vahetamist ei saa ma aga endiselt kindel olla, kas minu sisemuses tuksleb uus elund või mitte.

  • foto
    Ravim aitab hambaaugul ise paraneda
    10.01

    Küll oleks hea, kui kõik hambaaugud ise ära paraneksid, nii et hambaarst ei peaks neid parandama kehavõõrast materjalist täidisega. Nüüd ongi briti teadlased avastanud, mida teha, et nii oleks, vähemalt mõnel määral.

  • foto
    Grippi haigestumine kasvab, haripunkt on alles ees
    06.01

    Grippi haigestunuid on praegu palju, kuid haripunktist on veel vara rääkida, sest järgmisel nädalal algab kool ja see tõstab ka haigestujate arvu, ütles terviseameti avalike suhete juht Iiris Saluri.

  • foto
    Vahemeremaade road hoiavad aju suurema
    06.01

    Vanematel inimestel läheb aju väiksemaks. Kuid nüüd tuleb välja, et neil vanematel inimestel, kes järgivad Vahemere-äärsetes maades levinud toitumistavasid, väheneb ajumaht aeglasemalt.

  • foto
    Vanemate ülekaal pidurdab laste varajast arengut
    05.01

    Tugev ülekaalulisus ja rasvumus ei kasvata ainult inimeste riski haigestuda näiteks südame ja veresoonkonna haigustesse ning II tüüpi diabeeti, vaid võib pidurdada nende imiku- ja maimikueas olevate laste vaimset arengut. Oma mõju on ka isade ülekaalul.

  • foto
    Gripp on sel talvel nõudnud Eestis neli inimelu
    05.01

    Eesti kolme suurema haigla andmetel on gripi tõttu tänavu talvehooajal surnud neli inimest, kes kõik kuulusid riskirühma, olid vanuses üle 70 ja vaktsineerimata.

  • foto
    Hoiatus: poes müüdav õnnetina sisaldab tervisele ohtlikku pliid
    31.12

    Tartu ülikooli arheoloog Ragnar Saage ostis 2010. aastal poest hobuserauakujulised “õnnetina” kangid ning on nendega mitu aastat järjest õnne valanud. Kahe aasta eest osteti TÜ arheoloogia laborisse spektromeeter, mille kalibreerimisel sai “õnnetina” keemilist koostist analüüsitud ning selgus, et tegu on hoopis pliiga, mis on tervisele ohtlik.

  • foto
    Uudne geenimuutmistehnika paljastas HI-viiruse nõrgad küljed
    27.12

    Kuigi HIV pole enam surmatõbi, tõstavad viiruse muteerumiskiiruse tõttu ikka ja jälle pead ravile allumatud viirusetüved. Rühm teadlasi on leidnud nüüd uudset geenimuutmistehnikat kasutades viis inimese geeni, mille rivist väljalöömine paneb viiruse levikule piirid, kuid ei kahjusta seejuures inimeste rakke. Leid annab vihjeid geeniteraapiate ja püsivama mõjuga ravimite loomiseks.

  • foto
    Sünnikodu metsaääres ennustab paremat vastupanu allergiatele
    2016

    Kolige maale, võtke koer ja jooge kodus kasvatatud lehma piima. Kuigi allergiate vältimiseks võivad sellised soovitused tunduda kummalised, võib säärane elukeskkond väga varajases nooruses aidata tõesti allergiaid ja autoimmuunhaiguseid vältida.

  • foto
    Suur diabeediuuring näitab, et laste suhkruhaiguse avaldumist on võimalik edasi lükata
    2016

    Lapsed, kes puutuvad varases elus kokku erinevate mikroobidega, on teatud haiguste suhtes rohkem kaitstud. Nii ütleb hügieenihüpotees. Puhtus on nuhtlus ka laste esimest tüüpi diabeedi puhul, kinnitab pea kümme aastat kestnud Eesti, Soome ja Venemaa Karjala vastsündinute ja väikelaste uuring.

  • foto
    Teaduspalavik, 3/3: Tants ümber DNA
    2016

    Heidame DNA abil pilgu tulevikku. Kas DNA võimaldab aastasadade pärast paljastada, kus tegime pikemal teekonnal olles metsapeatuse või mida sõime pargipiknikul või kas geenidoping saab lahutamatuks osaks spordist? Saatejuht ja autor Marju Himma-Kadakas, režissöör Mati Kark.

  • foto
    Haigekassa ja Tartu ülikooli raport: ravikvaliteet on hea, kuid arenguruumi jagub
    2016

    Haigekassa ja Tartu ülikooli koostöös valmis ravikvaliteedi raport, milles võeti luubi alla mitmed rahvusvaheliselt võrreldavad indikaatorid, mis lubaksid teha järeldusi Eesti ravitaseme kohta. Kokkuvõtlikult tõdeti, et üldiselt on Eestis ravikvaliteet hea, kuigi mõnes valdkonnas arenguruumi jagub. Eesmärgiks seatakse, et kvaliteet oleks suurte keskhaiglate ja maakondlike raviasutuste vahel ühtlasem.

  • foto
    Viirustel on kasulikum naisi hellemalt kohelda
    2016

    Naised on väärtuslikud. Seda mitte ainult inimeste jaoks. Uus analüüs viitab, et osa haigustekitajatest on kohastunud laiema leviku huvides tekitama naistel leebemaid sümptomeid, parandades sellega oma väljavaateid nakatada raseduse või imikute rinnaga toitmise ajal nende järeltulijaid.

  • foto
    Jooksjate aju on sidusam
    2016

    Jooksmine on kasulik ja mitte ainult jalgadele, vaid ka peale. Ameerikas tehtud uuringust ilmneb, et jooksuharrastajatel toimib aju kooskõlalisemalt kui neil, kes jooksu ei harrasta.

  • foto
    Toitumisteave pakendil: kuidas teadlikult vältida tervist kahjustavat
    2016

    Teisipäevast on Euroopas kohustuslik esitada toidupakenditel toitumisalast teavet. Peamine probleem inimeste toitumise juures on liigne soola, suhkru ja küllastunud rasvhapete tarbimine.

  • foto
    Sporditeadlane: kuidas peatada laste liikumisaktiivsuse langust?
    2016

    Just sellisele küsimusele otsis vastust kaks aastat tagasi alanud liikumisfoorumite sari. Regulaarsed mõttevahetused on tänaseks jõudnud kehalise kasvatuse õppimise ja õpetamise jõulise ümberkujundamiseni. Eesmärgiks on uus, 2020. aastal rakenduv kehalise kasvatuse ainekava, mille läbinud õpilased kujuneksid liikumist armastavateks täiskasvanuteks.

  • foto
    Bakalaureusetudengite kaal kasvab
    2016

    Esimese kõrgkooli astme lõpetamisega kaasneb mitte ainult diplom, vaid sageli ka lisakaal. Bakalaureusekraadi saanud kogusid tudengiaastatega keskmiselt ligi viis lisakilo ja sellega kaasnevad terviseriskid.

  • foto
    Teaduspalavik, 2/3: Tants ümber DNA
    2016

    Kuidas kasutavad Eesti erinevate teadusvaldkondade teadlased oma uurimistöös DNAd? Heidame DNA abil pilgu silmaga nähtamatute krohmseente maailma, HI-viiruse uurimisse ja inimese pärinemisse.

  • foto
    Rasvhapped kiirendavad vähi levikut
    2016

    Vähktõvest vabanemisel saab sageli kaalukiviks kasvajarakkude levimine oma algsest koldest teistesse organitesse ja kehaosadesse. Rühm teadlasi leiab nüüd, et metastaasi soodustab kasvajarakkude pinnal avalduva valgu CD36 kaudu rasvarikka toidu söömine.

  • foto
    Eesti teadlased said jälile üllatavale raseduse katkemise põhjusele
    2016

    Raseduse iseeneslikku katkemist esineb sagedamini kui tavaliselt arvatakse. Naise ja kogu pere jaoks on see ootamatu ja kurb sündmus, millega kaasneb nii füüsiline kui emotsionaalne stress. Sellega seonduvaid stressreaktsioone aitab paljuski leevendada teadmine, miks rasedus katkes ning ka see, kui ostakse ära hoida suuremaid ja tõsiseimaid tüsistusi. Raseduse katkemises omab olulist rolli väike geeniperekond, leidsid Tartu ülikooli inimgeneetikud värskelt ilmunud teadusartiklis.

  • foto
    Laste insuldi põhjused on seni teadmata, kuid taastusravi paraneb
    2016

    Insult – see on ju vanade inimeste haigus! Ei, keskealiste ületöötanud meeste haigus ikka ka. Ent kas teadsid, et igal aastal läheb insuldi diagnoosiga Eesti sünnitusmajadest koju kolm kuni neli vastsündinut?

  • foto
    Pähklid peletavad haigusi
    2016

    Täna rõõmustame pähklisõpru. Teadlased on läbi analüüsinud suure hulga varem tehtud toitumise ja tervise alaseid uuringuid ning jõudnud järeldusele, et peotäis pähkleid päevas võib mõnegi tõsise haiguse eemal hoida.

  • foto
    Magusaine ohustab hiirte tervist
    2016

    Arvate, et olete kaval ja tarbite tavaliste karastusjookide asemel nn dieetjooke, et pääseda liigsest suhkrust? Tühjagi! Ameerika teadlaste hiirkatsed näitavad, et kunstlik magusaine aspartaam võib samuti tõsta kehakaalu ja tekitada kroonilisi tervisehädasid.