Nová tlačiareň je prvou svojho druhu na Slovensku. Jej schopnosť tlačiť živé bunky by mohla byť veľkým prínosom najmä v oblasti regeneratívnej medicíny. Tlačiareň sa nachádza na Ústave simulačného a virtuálneho medicínskeho vzdelávania Lekárskej fakulty UK a môžu ju využívať pedagógovia a študenti medicíny.

Aj bez buniek

O 3D tlačiarňach sme už písali viackrát. Nová tlačiareň Inkredible však netlačí figúrky, či nástroje, ale živé bunky. „Na rozdiel od bežných 3D tlačiarní používa stlačený vzduch na posúvanie gélovej náplne do tlačových hláv, v tomto prípade alginátu, ktorý môže slúžiť ako nosné médium pre bunky,“ hovorí Andrej Thurzo z Ústavu simulačného a virtuálneho medicínskeho vzdelávania Lekárskej fakulty UK.

Zariadenie materiál tlačí prostredníctvom dvoch hláv priamo na Petriho misku a s vytlačeným tkanivom sa ďalej pracuje v inkubátore.

Podľa Thurza môže byť výsledkom tlačenia objekt zložený z rôznych materiálov. Ako médium je totiž možné použiť bunky, ktoré sa dajú skombinovať s plne vstrebateľným materiálom, ktorý sa po čase rozloží. A tlačiť možno aj bez buniek.

Príprava 3D modelov na biotlač sa robí na bežnom počítači.

Možnosti sú nekonečné

Možnosti tlače sú podľa Andreja Thurza neopísateľné. Bioprinting podľa neho kompletne zmení paradigmu v oblasti medicíny. Zdôrazňuje, že už pred niekoľkými rokmi boli publikované informácie o úspešne vytlačených pečeniach, chrupavkách, obličkách a rôznych iných komplexných tkanivových štruktúrach, ktoré sa v dnešnej dobe najčastejšie používajú pre testovanie liečiv.

Thurzo uvádza, že časti tejto tlačiarne je tiež možné sterilizovať a umiestniť aj do superčistých priestorov. „Biotlač môže byť riešením mnohých problémov, ktoré by sme v prvom momente ani nedávali do súvisu,“ hovorí Andrej Thurzo.

Ako príklad uvádza cukrovku, pri ktorej pankreasu chýbajú bunky tvoriace inzulín, či alopéciu – plešivosť, keď človeku chýbajú bunky vlasových folikulov. Využitie kmeňových buniek v bioprintingu nám podľa neho umožňuje zamerať sa na rôzne oblasti medicíny.

Aby sa slovenskí študenti medicíny dostali k zložitej tlači, musia prejsť ešte obrovský kus cesty. „Tieto letné prázdniny sme zatiaľ využili na lepšie oboznámenie sa s technickým pozadím biotlače a tlačením jednoduchých 3D modelov nosa a ušnice,“ hovorí Andrej Thurzo.

Študenti sa bežne venujú svojím odborným témam niekoľko rokov a výstupy potom prezentujú vo svojich prácach. Prvé dva hlavné smery, ktorým sa chcú v rámci bioprintingu aktuálne bližšie venovať sú chondrocyty, teda tlač chrupavky a tiež bunky ďasien.

Stále na štartovacej línii

Napriek úžasným výsledkom, ktoré sa v oblasti biotlače podarilo dosiahnuť, sú tieto procesy stále v plienkach. Od rutinnej aplikácie bioprintingu na bežnom pacientovi nás podľa Andreja Thrurza delí možno ešte dekáda, no rozhodne vraj nebude nudná. „Čakajú nás veľké zmeny a vývoj bioprintingu sa bude uberať smerom ku komplexnosti 3D tlačených štruktúr,“ hovorí priekopník trojrozmernej biotlače na Slovensku.

Aktuálnym trendom je podľa neho biotlač orgánov, kde je jednou z hlavných výziev vaskularizácia, čiže zabezpečenie výživy biotlačených tkanív. Ďalší pokrok vraj  čaká oblasť plne vstrebateľných bioinkov, teda atramentov, ktoré síce existujú už dnes, ale rozhodne je stále čo zlepšovať.

Andrej Thurzo zdôrazňuje, že práve v oblasti regeneratívnej medicíny by sme v budúcnosti mohli tvoriť tkanivá a orgány z vlastných buniek pacienta. Takáto tlač by do istej miery bola autotransplantáciou rozdrobenou na úroveň buniek. Tým by sa malo predísť odmietnutiu tkaniva pri transplantáciách a pacient by tak nemusel podstupovať imunosupresívnu liečbu.

Andrej Thurzo na záver dodáva, že aj na Slovensku by mali postupne vznikať špičkové špecializované pracoviská zamerané vyslovene na túto oblasť. Zariadenie, ktoré majú na Univerzite Komenského k dispozícii je postačujúce pre základný bioprinting na univerzitnej úrovni, nie je vhodné na komerčnú prevádzku. Na to, aby sme si bežne dokázali vytlačiť napríklad vlasové folikuly si teda budeme musieť ešte počkať.