Zvětšit obrázek

Pokusy staršího data s pórovitou hmotou, která se pracně musela osázet kostními kmenovými buňkami, ty pak daly vznik kosti patřičného tvaru.

Tisknout lze leccos, zdaleka nejen písmenka na papír. „Tisknou“ se obvody a další elektronické součástky, hologramy, nově dokonce i výbušniny (podrobnosti). Tisk proniká i do biochemických procesů – výzkumníci z Canonu například přišli s tištěnou DNA, která se tímto způsobem rychle a přesně nanese na skleněné destičky.

Zvětšit obrázek

Výsledný produkt – snubní prstýnek z kosti partnera.

Následně může být buď analyzována, nebo použita jako DNA čip (podrobnosti). Vědci ale nyní dosáhli ještě další mety – pomýšlejí přímo na tištění funkčních biologických struktur.

Gabor Forgacs, biofyzik University of Missouri in Columbia, prezentoval následující postup:

– Nejprve si připravil speciální „bioinkoust“, jehož základem byly chomáčky buněk o průměru v řádu mikrometrů. Tato látka se chovala jako kapalina.

– S buňkami šlo zacházet jako s normálním inkoustem, tedy je „tisknout“. Tečky těsně vedle sebe se spojily do jediného útvaru. Nejdůležitější ale je, pokud se jako podkladový materiál namísto papíru či obdobné rovné/tvrdé podložky použil elastický gel, bylo možné takhle vytvářet i prostorové struktury.

Gabor Forgacs, biofyzik z Missouri přichází s myšlenkou tiskárny trojrozměrných biologických struktur.

– Nikde navíc není psáno, že tisknout se musí pouze jediný typ buněk (nakonec – v barevné inkoustové tiskárně máme také různé inkousty). Forgacs ukázal, jak lze takhle z řady na sebe natištěných kružnic složit trubičku připomínající svými vlastnostmi cévu. Když se na sebe natisknou srdeční buňky, začnou se prý rychle (po 19 hodinách) chovat jako normální orgán, tj. jejich stahy jsou synchronizované (nebo co to vlastně srdce normálně dělá, když „tluče“). Vyrobit lze takhle vlastně cokoliv, tedy alespoň v principu, a to na zařízení příliš se nelišícím od obyčejné stolní tiskárny. Buňky přitom celý proces zdárně přežívají.

Zvětšit obrázek

Schema vytištění cévy.

V článku na New Scientistu jsou zmíněny i další obdobné techniky, při kterých se buňky nejprve míchají v nosné kapalině. Důležité je každopádně dosáhnout dostatečné hustoty buněk ve vytištěné struktuře, což lze sice docílit opakováním tisku, tím se však celý proces zpomaluje a komplikuje.

Právě rychlost a jednoduchost je přitom hlavní výhodou buněčného tisku. Dosavadní techniky vytvářely 3D buněčné tvary tím, že se buňky nechávaly různě růst kolem připravených lešení. Definovaný tvar šel docílit také tím, že buňky postupně vyplní prostor látky, kterou dokáží vyžrat či jinak zlikvidovat (vzpomeňte si na sympaticky bláznivou myšlenku pěstovat takto z kostních buněk partnera třeba snubní prstýnky, to všechno ale trvá docela dlouho. Při tisku lze navíc také přesněji zkombinovat buňky různého typu.

Zdroj:
Peter Aldhous: Print me a heart and a set of arteries, New Scientist