Yumuşak 3-D Baskıyla “Kelepir” Organlar


Raşit Gürdilek

Yapay kalp hedefte...

ABD’de Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacılar, gelecekte pahalı ve riskli organ nakillerine gerek bırakmayacak yapay organların laboratuvarlarda üretilmesi yolunda önemli bir adım atarak ilk kez yumuşak maddelerle 3-D baskı teknolojisiyle bir minyatür beynin, bir civciv kalbinin ve kollarıyla birlikte bir kalp atardamarının yapay kopyalarını oluşturdular.

Geçtiğimiz 10 yıl içinde giderek yaygınlık kazanan 3-D teknolojisi, çeşitli cisimlerin genelde plastik ya da metalik maddelerden oluşturulan katmanlarının bilgisayar programları yardımıyla üst üste basılması üzerine kurulu.

Ancak, bu tekniği yumuşak malzemelerle uygulamak, havada ya da su içinde alttaki tabakaların üsttekilerin baskısıyla ezilmeleri ya da dağılmaları nedeniyle başarılamıyordu. Biyomedikal mühendis Adam Feinberg yönetimindeki Carnegie Mellon ekibinin bu soruna getirdiği çözümse, üst üste basılan katmanlar için jöle ya da “topitop” şekerler gibi elastik fibrin, kolajen ve deniz yosunlarından elde edilen aljinatlar kullanarak,  istenen yapıları daha farklı bir jel içinde oluşturmak. Oluşturulacak biyolojik yapının ince katmanlar halindeki görüntüleri, Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) cihazları ve duyarlı mikroskoplarla elde ediliyor. Ardından, FRESH (Reversible Embedding of Suspended Hydrogels – asılı hidrojellerin serbest biçimlerle tersinebilir ortama gömülmesi) adlı teknolojiyle üretilen cisimler, destekleyici jelin vücut sıcaklığında eriyip akıp gitmesiyle açığa çıkıyor.

Yöntemin bir avantajı, piyasadan temin edilen ucuz hammaddelerin yanı sıra, özel olarak geliştirilen bilgisayar programları yerine açık kaynaklı hazır programlardan yararlanması. Dolayısıyla, sert 3-D yazıcıların fiyatları 100.000 dolar düzeylerinde seyrederken, Carnegie Mellon ekibinin geliştirdiği ürünlerin maliyetinin 500-1000 dolar civarında olması.

Ekibin yeni hedefi de yapıları, içlerine doğal ya da yapay hücrelerin yerleştirilebileceği kovuklu hale getirerek, kalp ve başka organlarda hasar onarımına imkân verecek işlevsel dokuların oluşturulması.

KAYNAKLAR

  • 1. “Carnegie Mellon Resarchers hack off-the-shelf 3-D printer towards rebuilding heart”. Carnegie Mellon University, 23 Ekim 2015
  • 2. “3D printing soft body parts: A hard problem that just got easier”, ScienceOnline, 23 Ekim 2015