Organ nakil listelerinde şu anda yüz binlerce insan
böbrek, kalp ve karaciğer gibi hayatlarını kurtaracak
organı bekliyorlar.
Ne yazık ki,
bu talebi karşılayacak kadar organ bağışlanmış durumda değil.
Peki ya beklemek yerine
yeni ve kişiselleştirilmiş organları sıfırdan yaratabilseydik.
İşte canlandırıcı tıbbın yeni bir dalı olan
biyobaskının altında yatan fikir bu.
Henüz karmaşık organları basamıyoruz
ama besin ve atık değişiminden sorumlu olan
kan damarları ve tüpler gibi
daha basit dokuları basmak şu anda mümkün.
Biyobaskı, üç boyutlu baskının biyolojik kuzeni
ve bir seferde üç boyutlu bir obje oluşturmak için
objenin katmanlarının üst üste konulduğu bir teknik.
Metal, plastik ya da seramik ile başlamak yerine
organ ve dokuların üç boyutlu yazıcısı biyomürekkep kullanır,
bu mürekkep, canlı hücreler içeren basılabilir bir malzemedir.
Biyomürekkebin büyük bir kısmı hidrojel denen su zengini moleküllerden oluşur.
Bunların içine milyonlarca yaşayan hücre
ve hücreleri iletişim kurmaya ve büyümeye teşvik edecek kimyasallar karıştırılır.
Bazı biyomürekkepler tek tür hücre içerirken
bazıları farklı türleri birleştirmek için daha karmaşık yapılar oluşturur.
İncik ve uyluk kemiklerinin birbirine sürtmesini engelleyen
ve dizdeki kıkırdak parçası olan
menisküsü basmak istiyorsunuz diyelim.
Kondrosit adı verilen kıkırdak hücrelerinden oluşur
ve biyomürekkep için bunların sağlıklı bir kaynağına ihtiyacınız var.
Bu hücreler hücre çizgileri laboratuvarda çoğaltılmış bağışçılardan gelebilir
veya vücutlarının reddetme olasılığı daha az olan
kişiselleştirilmiş menisküsü oluşturmak için hastanın kendi dokusundan alınabilir.
Çeşitli baskı teknikleri var,
en popüleri ise sıkma-temelli biyobaskı.
Bu baskı türünde biyomürekkep bir baskı haznesine yüklenir,
ve yazıcı kafasına eklenmiş yuvarlak bir ağızlıktan ittirilir.
400 mikrondan nadiren daha geniş olan bir ağızlıktan çıkar
ve hemen hemen insan tırnağı kalınlığında olan
aralıksız bir lif oluşturabilir.
Bilgisayarla işlenmiş resim veya dosya
sağlamlaşana kadar kendi yapısını korumaya yardım eden lifleri
ya düz bir yüzeye ya da sıvı banyosuna yönlendirir.
Bu yazıcılar bir seferde menisküsün ince bir lifini yaklaşık bir saatte
üretebilecek kadar hızlıdır.
Baskıdan sonra bazı biyomürekkepler anında sertleşir;
diğerleri ise yapılarını sağlamlaştırmak için ultraviyole ışığa,ilave bir kimyasala
veya fiziksel sürece ihtiyaç duyarlar.
Baskı süreci başarılı olursa
sentetik dokudaki hücreler
birbirlerine sinyaller göndererek, besin değişimi yaparak ve çoğalarak
gerçek hücredeki gibi davranmaya başlarlar.
Menisküs gibi nispeten basit yapıları zaten basabiliyoruz.
Biyobasılmış mesaneler de başarıyla yerleştirildi
ve basılmış dokular da farelerde yüz sinirlerinin yeniden oluşmasını sağladı.
Araştırmacılar akciğer dokusu deri ve kıkırdakların yanında,
böbreğin, karaciğerin ve kalbin minyatür ve yarı-işlevsel versiyonlarını ürettiler.
Ancak, hayati bir organın karmaşık biyokimyasal ortamını kopyalamak
çok zor bir iş.
Ağızlık çok küçükse veya baskı basıncı çok yüksekse
Sıkma-temelli biyobaskı
mürekkepteki çok sayıda hücreyi yok edebilir.
En zorlu engellerden biri de
oksijen ve besinin gerçek boyuttaki bir organa nasıl tedarik edileceği.
Bu yüzden şu ana kadarki en büyük başarılar
düz ya da içi boş yapılarla elde edildi-
bu yüzden araştırmacılar kan damarlarını
biyobaskılanmış dokuyla birleştirecek yollar geliştirmekle meşgul.
Her şeyden önce, hayat kurtarmak
ve organların nasıl çalıştığına dair kavrayışımızı
geliştirmek için muazzam bir biyobaskı kullanım gücü var.
Teknoloji, ankastre elektroniklerin dokularını basmak gibi
baş döndürücü olasılıklar dizisini önümüze seriyor.
Bir gün güncel insan kabiliyetini aşan organlar üretebilecek miyiz?
Veya kendimize yanmaz deri gibi özellikler ekleyebilecek miyiz?
Organlarımızı basıp yenileyerek insan hayatını ne kadar uzatabiliriz?
Ve bu teknolojiye ve onun inanılmaz ürünlerine
tam anlamıyla kimlerin ve neyin erişimi olacak?