Trenutno ima stotine tisuća ljudi 
na listama za transplantaciju,

koji čekaju kritične organe
poput bubrega, srca i jetre,

koji bi mogli spasiti njihove živote.

Nažalost,

broj raspoloživih organa donora
ne može zadovoljiti tu potražnju.

Što kad bismo umjesto čekanja

mogli nanovo stvoriti posve nove,
prilagođene organe?

To je ideja bioispisa (bioprinting),

ogranka regenerativne medicine
koji je još u razvoju.

Još ne možemo ispisivati složene organe,

ali jednostavnija tkiva, uključujući
krvne žile i cijevi

potrebne za izmjenu
hranjivih tvari i otpada,

su nam već dostupna.

Bioispis je biološki rođak 3D ispisa,

tehnike koja slaže slojeve materijala
jedan na drugi

kako bi stvorila trodimenzionalni objekt
sloj po sloj.

Umjesto rada s metalom, plastikom
ili keramikom,

3D pisač za organe i tkiva
koristi biotintu:

ispisni materijal
koji sadrži žive stanice.

Osnova mnogih biotinta su molekule
bogate vodom, zvane hidrogel.

U njih su umiješani milijuni živih stanica

te različite kemikalije koje 
potiču rast i komunikaciju stanica.

Neke biotinte sadrže jednu vrstu stanica,

dok druge kombiniraju nekoliko različitih
vrsta za proizvodnju složenijih struktura.

Recimo da želite ispisati meniskus,

što je komad hrskavice u koljenu

koja sprječava da se potkoljenična i 
bedrena kost međusobno taru.

Načinjena je od stanica zvanih hondrociti

pa je potrebno zdravo ubacivanje
istih u biotintu.

Te stanice mogu potjecati od donora čije
stanične linije laboratorij replicira.

Ili mogu potjecati od
tkiva samoga pacijenta

kako bi stvorile personalizirani meniskus
s manjom vjerojatnošću odbacivanja.

Postoji nekoliko tehnologija ispisa,

a najpopularniji bioispis
je na bazi ekstruzije.

Tu se biotinta puni u komoru za ispis

i istiskuje kroz okruglu mlaznicu
pričvršćenu na glavu za ispis.

Izlazi iz mlaznice koja je rijetko 
šira od 400 mikrona u promjeru,

i može proizvoditi neprekidnu nit

debljine otprilike ljudskoga nokta.

Računalna slika ili datoteka vodi
postavljanje niti

na ravnu površinu ili u tekuću kupu

koja pomaže držati strukturu na mjestu
dok se ne stabilizira.

Ti pisači su brzi, proizvedu
meniskus u otprilike pola sata,

slažući nit po nit.

Nakon ispisa, neke biotinte
se odmah skrutnu;

nekima je potrebno UV svjetlo ili dodatni
kemijski ili fizikalni proces

za stabilizaciju strukture.

Ako je proces ispisa uspio,

stanice sintetičkoga tkiva

počet će se ponašati na isti način
kao i stanice pravoga tkiva:

slanjem signala jedna drugoj, razmjenom
hranjivih tvari i razmnožavanjem.

Već možemo ispisivati relativno 
jednostavne strukture poput meniskusa.

Bioispisani mjehuri također su već
uspješno implantirani,

a ispisano tkivo potaknulo je
regeneraciju živca lica kod štakora.

Istraživači su stvorili plućno tkivo,
kožu i hrskavicu,

kao i minijaturne, polufunkcionalne
verzije bubrega, jetre i srca.

Međutim, repliciranje kompleksnoga
biokemijskoga okruženja

nekoga većega organa je velik izazov.

Bioispis na bazi ekstruzije može uništiti

značajan postotak stanica u tinti
ako je mlaznica premala,

ili ako je tlak ispisivanja prevelik.

Jedan od najvažnijih izazova je

opskrbiti kisikom i hranjivim tvarima
sve stanice u organu pune veličine.

Zato su najveći uspjesi do sada

bili sa strukturama
koje su plošne ili šuplje,

i zato se istraživači trude razviti načine

za ugraditi krvne žile
u bioispisano tkivo.

Postoji ogroman potencijal za 
korištenje bioispisa

pri spašavanju života i 
unaprjeđenju razumijevanja

u prvom redu
kako funkcioniraju naši organi.

A tehnologija otvara vrtoglav
niz mogućnosti,

poput ispisa tkiva
s ugrađenom elektronikom.

Hoće li jednog dana proizvedeni organi
premašivati trenutne ljudske sposobnosti,

ili nam dati sposobnosti poput
kože koja se ne može opeći?

Koliko možemo produžiti ljudski život
ispisom i zamjenom svojih organa?

Te tko — i što točno —

će imati pristup ovoj tehnologiji
i njezinu nevjerojatnom učinku?