ลองนึกภาพว่าถ้าคุณสามารถใช้เซลล์ที่มีชีวิตให้โหลดลงในเครื่องพิมพ์แล้วพ่นเนื้อเยื่อ 3 มิติที่สามารถพัฒนาเป็นไตหรือหัวใจ นักวิทยาศาสตร์อยู่ใกล้กับความเป็นจริงมากขึ้นตอนนี้พวกเขาได้พัฒนาเครื่องพิมพ์เครื่องแรกสำหรับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของมนุษย์
ในการศึกษาใหม่นักวิจัยจาก Heriot-Watt University ใน Edinburgh ได้สร้างกเครื่องพิมพ์เซลล์ที่พ่นเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนที่มีชีวิตออกมา เครื่องพิมพ์มีความสามารถในการพิมพ์หยดขนาดเท่ากันของเซลล์เบา ๆ พอที่จะทำให้เซลล์มีชีวิตอยู่และรักษาความสามารถในการพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทต่าง ๆ วิธีการพิมพ์ใหม่สามารถใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อมนุษย์ 3 มิติสำหรับการทดสอบยาใหม่เติบโตอวัยวะหรือในที่สุดก็พิมพ์เซลล์โดยตรงภายในร่างกาย
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของมนุษย์ (HESCs) ได้มาจากตัวอ่อนของมนุษย์และสามารถพัฒนาเป็นเซลล์ทุกประเภทในคนที่เป็นผู้ใหญ่ตั้งแต่เนื้อเยื่อสมองไปจนถึงกล้ามเนื้อไปจนถึงกระดูก คุณลักษณะนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในการแพทย์ปฏิรูป - การซ่อมแซมการแทนที่และสร้างเซลล์ที่เสียหายเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่เสียหาย -สเต็มเซลล์: 5 การค้นพบที่น่าสนใจ-
ในจานแล็บสามารถวาง HESCs ไว้ในโซลูชันที่มีตัวชี้นำทางชีวภาพที่บอกให้เซลล์พัฒนาเป็นประเภทเนื้อเยื่อที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าความแตกต่าง กระบวนการเริ่มต้นด้วยเซลล์ที่สร้างสิ่งที่เรียกว่า "ตัวอ่อนร่างกาย" เครื่องพิมพ์เซลล์เสนอวิธีการผลิตตัวอ่อนที่มีขนาดและรูปร่างที่กำหนด
ในการศึกษาใหม่เครื่องพิมพ์เซลล์ทำจากเครื่อง CNC ที่ปรับเปลี่ยน (เครื่องมือตัดเฉือนที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์) ติดตั้งด้วยเครื่องจ่าย "อ่างชีวภาพ" สองตัว: หนึ่งในเซลล์ต้นกำเนิดในซุปที่อุดมด้วยสารอาหารที่เรียกว่า เหล่านี้เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนถูกแจกจ่ายผ่านวาล์วที่ใช้คอมพิวเตอร์ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งกับเครื่องพิมพ์ให้มุมมองที่ใกล้ชิดของสิ่งที่พิมพ์อยู่
หมึกทั้งสองถูกแจกจ่ายในเลเยอร์หนึ่งอยู่ด้านบนของอีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างหยดเซลล์ที่มีความเข้มข้นที่แตกต่างกัน หยดที่เล็กที่สุดมีเพียงสอง nanoliters ที่มีเซลล์ประมาณห้าเซลล์
เซลล์ถูกพิมพ์ลงบนจานที่มีบ่อน้ำขนาดเล็กจำนวนมาก จากนั้นจานก็พลิกไปดังนั้นหยดน้ำตอนนี้แขวนจากพวกเขาทำให้เซลล์ต้นกำเนิดสามารถสร้างกอภายในแต่ละหลุม (เครื่องพิมพ์วางเซลล์ลงในหยดขนาดที่แม่นยำและในรูปแบบบางอย่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความแตกต่าง)
การทดสอบพบว่ามากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ยังมีชีวิตอยู่ 24 ชั่วโมงหลังจากถูกพิมพ์โดยบอกว่าพวกเขาไม่ได้ถูกฆ่าตายโดยกระบวนการพิมพ์ มากกว่า 89 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ยังมีชีวิตอยู่ในอีกสามวันต่อมาและยังทดสอบบวกสำหรับเครื่องหมายของพวกเขาการมีส่วนร่วม- ศักยภาพในการพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทต่าง ๆ
วิศวกรชีวการแพทย์ Utkan Demirci จากโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและบริคัมและโรงพยาบาลสตรีได้ทำงานบุกเบิกในเซลล์การพิมพ์และคิดว่าการศึกษาใหม่กำลังดำเนินไปในทิศทางที่น่าตื่นเต้น “ เทคโนโลยีนี้อาจดีสำหรับการทดสอบยาเสพติดที่มีปริมาณมาก” Demirci กล่าวกับ LiveScience หนึ่งกระป๋องสร้างเนื้อเยื่อขนาดเล็กจากล่างขึ้นบนโดยใช้วิธีการทำซ้ำและเชื่อถือได้เขากล่าว การสร้างอวัยวะทั้งหมดเป็นเป้าหมายระยะยาว Demirci กล่าวแม้ว่าเขาจะเตือนว่ามัน "อาจจะค่อนข้างไกลจากที่เราอยู่ทุกวันนี้"
คนอื่น ๆ ได้สร้างเครื่องพิมพ์สำหรับเซลล์ประเภทอื่น Demirci และเพื่อนร่วมงานสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจากหนู คนอื่น ๆ ได้พิมพ์เซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์ชนิดหนึ่งจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันซึ่งไม่สามารถพัฒนาเป็นเซลล์ได้มากเท่ากับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน การศึกษาในปัจจุบันเป็นครั้งแรกที่พิมพ์เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจากมนุษย์นักวิจัยรายงานในฉบับที่ 5 กุมภาพันธ์ของวารสารชีวภาพ
หมายเหตุบรรณาธิการ:บทความนี้ได้รับการแก้ไขเวลา 14:45 น. เวลาตะวันออก 3 เมษายนเพื่อแก้ไขความร่วมมือของนักวิจัย
ติดตาม Livescience บน Twitter@livescience- เรายังอยู่ด้วยFacebook-Google+-
