Den läskiga men otroliga världen med 3d-tryckta kroppsdelar

Ett av de stora förhoppningarna med 3D-utskrift är att vi - förutom att skriva ut Yoda-huvuden eller ett eftermiddagsnacks - kommer att kunna återskapa organ, lemmar och andra viktiga mänskliga delar som förlorats på grund av sjukdom eller olycka.

3D-tryckta proteser har skapat många hjärtvärmande berättelser om att återvända eller skapa funktion till patienter. Men tillgängligheten och öppenheten för 3D-utskrift har gjort det möjligt att få sina framsteg till många människor till låg kostnad.

Bio-tryckning i 3D är dock en annan fråga. Det är ett kusligt men magiskt perspektiv att vi en dag skulle kunna skriva ut ersättande hjärtan och andra vitala organ. Medan den verkligheten är långt borta är den inte längre så långt borta att den verkar vara sci-fi. Det finns verkliga vetenskapliga framsteg som görs med enheter som skriver ut ben, hud, brosk, nervceller och till och med hela organ.

Dessa projekt och deras skapare är ibland dekorerade för sin Frankenstein-liknande natur, men potentialen att föda livgivande kroppsdelar genom teknik är mer dröm än mardröm. Kolla in bildspelet för några senaste framsteg.

• 1 nervceller

  En av de största utmaningarna med 3D-biotryck är nervcellernas delikatitet och komplexitet. Michigan Technological Universitys in-situ nanomedicin- och nanoelektroniklaboratorium börjar litet på det stora arbetet med nervregenerering. Teamet undersöker för närvarande om cellulosananokristaller gör ett användbart biofärg.

• 2 sköldkörtel

  Forskare vid 3D Bioprinting Solutions i Ryssland har 3D tryckt en hel sköldkörteln som de ska transplantera till en mus för att testa. Sköldkörteln skapades av stamceller som kom från fettceller som sedan blandades in med en hydrogel. Forskarna presenterade sina resultat vid International Bioprinting Congress i Singapore denna månad.

• 3 Hjärta

  Wake Forest Institute for Regenerative Medicine ansvarar för ytterligare ett 3D-tryckt genombrott. Det avslöjade nyligen att det har skapat en bankande hjärta "organoid", ett nätverk av hjärtceller skapade från hudceller som har omprogrammerats och sedan smält tillsammans med 3D-utskrift.



4 ben

Det mest grundläggande av kroppsdelar, ben är inte så lätt att ersätta som de kan verka. Bentransplantat kan avvisas av kroppen och metaller, polymerer och keramik utgör sina egna komplikationer. Med hjälp av en process som kallas CT-ben kan läkare i Europa nu 3D skriva ut en bas av kalciumfosfat, en byggsten av ben, till exakta dimensioner som krävs. Under några månader växer patienten ben från den basen. CT-Bone är Xilloc och Next 21: s arbete och kan användas i områden som inte är viktbärande, till exempel skallen.



5 näsor och öron

Trots vad filmerna kan berätta för dig kan du inte återskapa en hel person från deras näsa. Men du kan växa en ny näsa - eller ett öra - genom 3D-utskrift. I ETH Zürichs brosk- och regenereringsgrupp skapas näs- och öronbrosk genom en blandning av biopolymerer och levande broskceller. De läggs i åtta sprutor och sätts in i en 3D-skrivare, som genererar en ny näsa eller örat på 16 minuter. När den har placerats i en patient kommer brosk att växa runt implantatet. En av fördelarna med 3D-utskrift är att utbytet kan göras för att matcha originalet. Och eftersom brosket skulle skapas från patientens egna celler är risken för avstötning liten. I år kommer teamet att testa ut brosket hos djur och sedan gå vidare till kliniska studier på människa.



6 Hud

Hudförlusten, antingen genom brännskador eller sår, är djupt smärtsam och vanförstörande. Att byta ut hud innebär att ta bort den från en annan del av patientens kropp, vilket kan orsaka fler komplikationer - för att inte tala om det faktum att det finns en begränsad mängd tillgänglig hud. Vid Wake Forest Institute for Regenerative Medicine arbetar forskare med en process för att 3D-trycka hudceller direkt på brännskador och sår. Genom att använda en 3D-skrivare kan huden göras så att den passar det djup och storlek som behövs.

Förutom medicinsk användning har kosmetikföretaget L'Oreal avtalat med Organovo för att undersöka 3D-tryckskinn för testning av sina produkter.