Canlı hücreli yapay kemik devrimine ilk adım

Bugüne dek üç boyutlu baskı teknolojisiyle çeşitli organların yapılabildiğini görmüştük. Fakat yeni bir çalışmayla beraber bir adım daha atıldı. Bu adımla canlı hücrelere sahip kemik üretiminin yolu açıldı.

Paylaş LinkedIn E-posta
Yayınlanma tarihi: 29 Mart 2021 Pazartesi
AA + -

HABER: OSMAN KUVVET
 
Günümüzde baş döndüren hızla gelişen teknoloji sayesinde sağlık alanında da yeni bir çağa yavaş yavaş geçmeye başladık. Bu yeni çağda bedenimizdeki yapısı bozulan organları ve dokuları yeniden oluşturup, haliyle daha sıhhatli bir yaşam elde edeceğiz. Bu konudaki en büyük yardımcılarımızdan biri ise üç boyutlu baskı teknolojisi olacak. Gelecekte cerrahların hasarlı kemik dokusunu onarmak için kullanılabilecek canlı hücrelerle tamamlanmış kemik parçalarını 3B yazıcılarla yazdırmasına olanak tanıyan seramik bazlı bir mürekkep geliştirildi. Canlı hücreler içeren kemik benzeri yapıların baskısında kullanılacak mürekkebin geliştirilmesiyle
3D yazıcılar ameliyathanenin kalıcı bir parçası olabilir.
 
BİRKAÇ DAKİKADA HAZIR
 
New South Wales Üniversitesi’ndeki (UNSW) bilim adamları, kalsiyum fosfattan oluşan özel bir mürekkebi dağıtan bir 3D yazıcı kullanarak, hücre süspansiyonlarında seramik çok yönlü biyo-baskı (COBICS) olarak bilinen yeni bir teknik geliştirdi. Mürekkep su ile temas ettikten birkaç dakika içinde sertleşerek kemik benzeri yapı oluşturuyor.
 
Şimdiye kadar, hastanın kemik dokusunu onarmak ya da kemik benzeri bir malzeme parçası yapmak için laboratuvarda yüksek sıcaklıktaki fırınlarda, toksik kimyasallar kullanarak yapıları imal etmek gerekiyordu. Bu mürekkep, kemik dokusunu yakından taklit eden yapılar üretebilme imkanı sağlıyor. Böylece travma, kanser gibi kemik kusurlarının yerinde onarımı mümkün olabilecek.

UNSW Kimya Bölümü’nden Dr. Iman Roohani, 3 boyutlu baskı kemiği taklit eden yapılar fikri yeni olmasa da, bu tür malzemelerin oda sıcaklığında canlı hücrelerle birlikte ve sert kimyasallar veya radyasyon olmadan- oluşturulabileceğini söyledi.
 
HÜCRELERE UYGULANABİLİYOR
 
Teknikle ilgili en önemli şey, biyo-mürekkebin doğrudan bir hastanın kemiğindeki boşluk gibi hücrelerin olduğu bir yere uygulanabilmesi. Hücrelerin, kan damarlarının ve yağın bulunduğu kemiğe doğrudan gidebilir ve o bölgede zaten canlı hücreler içeren kemik benzeri bir yapı basılabilir. Bunu şimdiye kadar doğrudan yapabilen bir teknoloji yoktu. Dr. Roohani yöntemle ilgili, “Mürekkep, bileşenlerinin sulu ortamlarda yerel nanokristalizasyonu yoluyla bir ayar mekanizmasından yararlanıyor ve inorganik mürekkebi mekanik olarak birbirine geçmiş kemik apatit nanokristallerine dönüştürüyor” dedi.
 
Başka bir deyişle, kimyasal olarak kemik yapı taşlarına benzeyen bir yapı oluşturuyor. Mürekkep, dönüşümün hızlı olacağı, biyolojik bir ortamda toksik olmayacağı şekilde formüle edilmiş. Mürekkep, yalnızca vücut sıvılarına maruz kaldığında aktifleşiyor. Bu da cerrahlar ve doktorlar gibi uygulayıcılar için rahat çalışma süresi sağlıyor.
 
KEMİK HASTALARINA 3 BOYUTLU UMUT
 
Çalışmanın ilerleyen safhalarında araştırmacılar, hayvanlar üzerinde yapacakları testte 3 boyutlu baskıyla üretilen kemiklerdeki canlı hücrelerin işlemden sonra büyümeye devam edip etmeyeceğini inceleyecek. Sonucun olumlu çıkması halinde COBICS tekniğinin travma, kanser veya diğer hastalıklar nedeniyle kemik hasarı olan hastaları tedavi etmek için kullanılabileceği öngörülüyor.
 
KUSURLARI DÜZELTİYOR
 
Mürekkebin canlı hücreler içeren kollajenli bir maddeyle birleştirildiğinde, kemik dokusu mühendisliği uygulamaları, hastalık modellemesi, ilaç taraması, kemik ve osteokondral kusurlar için uygun olabilecek kemik benzeri dokuların yerinde üretimini mümkün kılıyor. Daha sonraki aşamalarda, kemik benzeri yapılardaki canlı hücrelerin mevcut kemik dokusuna implante edildikten sonra büyümeye devam edip etmediğini görmek için hayvan modellerinde in vivo (canlı bünyesinde) testleri gerçekleştirilecek. Kemik grefti ihtiyacı olan bir hasta-nın, kemiğinin anatomik yapısının görüntülendiği, 3D yazıcıya çevrildiği ve kendi hücreleriyle doğrudan boşluğa yazdırıldığı bir kliniğe gidebileceğini düşünmek hiç de uzak bir zaman değil. Bu yöntem, mevcut uygulamayı kökten değiştirme, hastaların acı çekmesini azaltma ve nihayetinde hayatları kurtarma potansiyelini mümkün kılacak.