Τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα νεφρού μόλις πλησίασαν στην πραγματικότητα

Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση, οι επιστήμονες δημιούργησαν μικροσκοπικούς, περίπλοκους σωλήνες που λειτουργούν σαν βασικά συστατικά των πραγματικών νεφρών.



Απαιτούνται πολλά περισσότερα βήματα για να μπορέσουν να φτιάξουν ανταλλακτικά τεχνητού νεφρού, αλλά το αποτέλεσμα είναι σημαντικό γιατί σημαίνει ότι για πρώτη φορά οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρισδιάστατη εκτύπωση για να φτιάξουν νεφρικό ιστό που λειτουργεί όπως ο πραγματικός. Οι εφευρέτες λένε ότι βραχυπρόθεσμα ο τεχνητός ιστός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί έξω από το σώμα για να βοηθήσει σε άτομα που έχουν χάσει τη νεφρική λειτουργία και για τον έλεγχο της τοξικότητας νέων φαρμάκων.

έξυπνος μετρητής δικτύων ασημί ελατηρίου

Οι ερευνητές προσπαθούν να δημιουργήσουν τεχνητούς νεφρούς για περισσότερα από 20 χρόνια, αλλά η εκ νέου δημιουργία της πολύπλοκης τρισδιάστατης δομής και της κυτταρικής αρχιτεκτονικής ενός νεφρού, που είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του, είναι εξαιρετικά δύσκολη. Ωστόσο, η ανάγκη είναι επιτακτική. Χονδρικά 10 τοις εκατό του κόσμου πληθυσμός πάσχει από χρόνια νεφρική νόσο. Για να παραμείνουν ζωντανοί, εκατομμύρια εξαρτώνται από την αιμοκάθαρση, μια χρονοβόρα και σωματικά απαιτητική διαδικασία κατά την οποία αφαιρείται το αίμα, περνά μέσα από μια συσκευή φιλτραρίσματος και επιστρέφει στο σώμα. Αλλά τα μηχανήματα αιμοκάθαρσης δεν είναι τόσο αποτελεσματικά όσο τα νεφρά. Και ενώ περίπου 16.000 άνθρωποι λαμβάνουν μεταμοσχεύσεις νεφρού κάθε χρόνο στις ΗΠΑ, άλλοι 100.000 περιμένουν δωρεές.





Χρησιμοποιώντας έναν τρισδιάστατο «βιοεκτυπωτή», οι ερευνητές μπόρεσαν να μιμηθούν τη δομή ενός σημαντικού τμήματος του νεφρού.

Ο νέος τρισδιάστατος εκτυπωμένος ιστός νεφρού είναι έργο του Εργαστήριο Jennifer Lewis στο Χάρβαρντ, το οποίο έχει αναπτύξει μια καινοτόμο προσέγγιση στη βιοεκτύπωση ιστού. Η τεχνική επιτρέπει στους ερευνητές να εκτυπώσουν πολύπλοκες δομές που βρίσκονται σε διαφορετικούς τύπους ανθρώπινου ιστού, καθώς και αγγειακά συστήματα που είναι απαραίτητα για να διατηρηθεί αυτός ο ιστός ζωντανός. Η μέθοδος εκτύπωσης χρησιμοποιεί πολλαπλά είδη μελανιών που μοιάζουν με gel. Μετά την εκτύπωση, οι ερευνητές αφαιρούν ένα από τα μελάνια, αφήνοντας κοίλους σωλήνες. Στη συνέχεια προσθέτουν κύτταρα, τα οποία ωριμάζουν σε ιστό.

Εργαστηριακές εξετάσεις δείχνουν ότι ο κατασκευασμένος ιστός επιδεικνύει πραγματική νεφρική λειτουργία σε βαθμό που δεν είχε επιτευχθεί στο παρελθόν, λένε οι ερευνητές. Συγκεκριμένα, κατάφεραν να κάνουν το εγγύς σωληνάριο, συστατικό ενός νεφρώνα, τη βασική λειτουργική μονάδα του νεφρού. Οι νεφρώνες φιλτράρουν το αίμα, διατηρώντας τα χρήσιμα για τον οργανισμό και αποβάλλοντας τα υπόλοιπα. Εάν οι επιστήμονες μπορούσαν να κατασκευάσουν έναν νεφρώνα, θεωρητικά θα μπορούσαν να κατασκευάσουν νεφρά, αλλά αυτό θα απαιτήσει την ανάπτυξη πολλών πρόσθετων διασυνδεδεμένων τμημάτων, κάτι που πιθανότατα θα διαρκέσει πολλά ακόμη χρόνια.



Ωστόσο, αυτό το συγκεκριμένο τμήμα του νεφρώνα παίζει βασικό ρόλο στη διαδικασία επαναρρόφησης θρεπτικών ουσιών, επομένως ο τυπωμένος ιστός θα μπορούσε να είναι χρήσιμος ιατρικά, λέει ο Lewis, επιστήμονας υλικών και καθηγητής βιολογικά εμπνευσμένης μηχανικής στο Χάρβαρντ. Πρώτον, ένας τέτοιος ιστός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή πιθανών φαρμάκων. περίπου το 20 τοις εκατό των φαρμάκων σε ανθρώπινες δοκιμές τελικού σταδίου αποτυγχάνουν επειδή είναι τοξικά για τα νεφρά. Ο τεχνητός ιστός θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε μια συσκευή έξω από το σώμα για να βοηθήσει στην αιμοκάθαρση. Η ανάπτυξη μιας τέτοιας συσκευής θα διαρκέσει τουλάχιστον μερικά χρόνια, λέει.

τι μπορεί να κάνει η τεχνολογία

(Διαβάστε περισσότερα: 10 πρωτοποριακές τεχνολογίες: τρισδιάστατη εκτύπωση σε μικροκλίμακα , τεχνητά όργανα μπορεί επιτέλους να αποκτήσουν παροχή αίματος )

κρύβω

Πραγματικές Τεχνολογίες

Κατηγορία

Χωρίς Κατηγοριοποίηση

Τεχνολογία

Βιοτεχνολογία

Τεχνική Πολιτική

Την Αλλαγή Του Κλίματος

Άνθρωποι Και Τεχνολογία

Silicon Valley

Χρήση Υπολογιστή

Περιοδικό Mit News

Τεχνητή Νοημοσύνη

Χώρος

Έξυπνες Πόλεις

Blockchain

Feature Story

Προφίλ Αποφοίτων

Σύνδεση Αποφοίτων

Δυνατότητα Ειδήσεων Mit

1865

Η Θέα Μου

77 Mass Ave

Γνωρίστε Τον Συγγραφέα

Προφίλ Στη Γενναιοδωρία

Βλέπεται Στην Πανεπιστημιούπολη

Επιστολές Αποφοίτων

Νέα

Εκλογές 2020

Με Ευρετήριο

Κάτω Από Τον Θόλο

Πυροσβεστική Μάνικα

Άπειρες Ιστορίες

Πανδημικό Τεχνολογικό Έργο

Από Τον Πρόεδρο

Θέμα Εξώφυλλου

Φωτογραφίες

Συνιστάται