A 3D nyomtatás korunk egyik legreménytelibb területe a technológia világának. Az iparban évtizedek óta ismert eljárást a fejlesztések előrehaladtával mind több helyen és módon alkalmazzák, illetve tervezik bevetni a közeljövőben. (Legutóbb például a kínai Hold-misszió témájában számoltunk be ilyesmiről.) A technika egyik kiemelt felhasználási területe az orvostudomány, ahol implantok és egyéb gyógyászati eszközök formájában már most is számos esetben nyújt segítséget a három dimenziós nyomtatás.

A kaliforniai Stanford Egyetem egyik kutatócsapata már javában azon dolgozik, hogy egy napon akár egy teljes, tökéletesen funkcionáló pótszívet is képesek legyenek legyártani, amelyet ráadásul a beteg sejtjeiből építenek fel, azaz a kilökődés veszélye is minimalizálható.

Először azonban még szerényebb célokat kell elérni, mielőtt a létfontosságú szervet teljes egészében képes lenne a tudomány laboratóriumi körülmények között reprodukálni. Mark Skylar-Scott és biomérnökökből álló csapata ezért azzal kísérletezik, hogy szívrendellenességgel született gyerekeknek tudjanak megfelelő "alkatrészeket gyártani".

A CNET beszámolója szerint az Egyesült Államokban majdnem minden századik gyerek szívhibával születik. És ugyan náluk is lehetőség a hagyományos transzplantáció, ezeket a pótszerveket a szervezet akár 20-30 évvel később is kilökheti. Ugyanakkor egy a páciens saját sejtjeiből felépített rész (pl. szívbillentyű) beillesztésével szükségtelenné válhat a szervátültetés, ezzel is csökkentve a szövődmények kockázatát. 

A bioprinting, azaz az élő sejtek nyomtatása egy ideje már létező eljárás, ám a technológia fejlettlensége miatt ez a folyamat jelenleg rendkívül lassú. Ezért a nagyjából 10 milliárd sejtből álló szív egyetlen apró részének a legyártásához is szükség van az eljárás gyorsítására. Mindezt a kaliforniai egyetemi kutatók azzal próbálják áthidalni, hogy úgynevezett organoidokat, azaz több ezer sejtből álló klasztereket nyomtatnak egyszerre. "Ezek millióit vesszük, és lényegében egy emberi őssejt majonézzé sűrítjük, amit aztán kinyomtathatunk a nyomtatón keresztül" - magyarázta a lapnak a projektvezető.

Miután a sejteket kinyomtatták, azok felveszik a szövetek általános alakját, amelyekbe aztán érhálózatokat lehet nyomtatni. A csapat már kinyomtatott egy emberi vénához hasonló, csőszerű struktúrát, amely valóban képes magától folyadékot pumpálni. A következő lépés egy nagyobb struktúra nyomtatása lenne, például egy funkcionális kamra, amelyet egy meglévő szívre lehetne beültetni.

Nem holnapra érik be

Ami a kilátásokat illeti: Skylar-Scott becslése szerint akár már öt éven belül elkészülhet egy olyan nyomtatot szívbillentyű, amely már beültethető lesz a beteg szervezetébe. Ami a teljes szívet illeti, arra valószínűleg legalább két évtizedet kell várnunk. Addig tehát biztosan velünk maradnak a transzplantációs várólisták.