Return to Video

Nyomtassunk szerveket 3D-ben! – Taneka Jones

  • 0:07 - 0:12
    Pillanatnyilag emberek százezrei
    vannak transzplantációs listán,
  • 0:12 - 0:16
    olyan létfontosságú szervekre várva,
    mint a vese, szív és máj,
  • 0:16 - 0:18
    amelyek az életüket menthetik meg.
  • 0:18 - 0:22
    Sajnos nem áll rendelkezésünkre
    elegendő szerv ahhoz,
  • 0:22 - 0:25
    hogy eleget tegyünk ennek az igénynek.
  • 0:25 - 0:27
    De mi lenne, ha várakozás helyett
    vadonatúj,
  • 0:27 - 0:31
    személyre szabott szerveket
    készíthetnénk a semmiből?
  • 0:31 - 0:34
    Ez a bionyomtatás,
  • 0:34 - 0:38
    a regeneratív orvoslás jelenleg még
    fejlesztés alatt álló ágazatának lényege.
  • 0:38 - 0:41
    Még nem tudunk
    bonyolult szerveket nyomtatni,
  • 0:41 - 0:43
    de egyszerűbb szöveteket,
  • 0:43 - 0:47
    mint az anyagcseréért felelős véredények,
  • 0:47 - 0:50
    már képesek vagyunk előállítani.
  • 0:50 - 0:54
    A bionyomtatás közeli rokonságban áll
    a 3D nyomtatással,
  • 0:54 - 0:57
    amely rétegek egymásra helyezésével
  • 0:57 - 1:02
    szeletenként készít
    háromdimenziós tárgyakat.
  • 1:02 - 1:05
    A 3D szövet- és szervnyomtató
  • 1:05 - 1:10
    fém, műanyag és kerámia helyett
    biotintát használ:
  • 1:10 - 1:14
    ez egy nyomtatható anyag,
    amely élő sejtekből tevődik össze.
  • 1:14 - 1:19
    A biotinta nagy része hidrogélből,
    azaz vízben gazdag molekulákból áll.
  • 1:19 - 1:22
    Ez nemcsak élő sejtek millióival vegyül,
  • 1:22 - 1:27
    de számos, sejtkommunikációt és
    sejtnövekedést serkentő vegyi anyaggal is.
  • 1:27 - 1:30
    Némelyik biotinta
    csak egyfajta sejtet tartalmaz,
  • 1:30 - 1:35
    míg mások többféle sejt kombinálásával
    alkotnak bonyolultabb szervezeteket.
  • 1:35 - 1:38
    Tegyük fel, hogy meniszkuszt
    szeretnénk nyomtatni,
  • 1:38 - 1:40
    a térdízületben található porcot,
    aminek az a feladata,
  • 1:40 - 1:44
    hogy megvédje a sípcsontot
    és a combcsontot a súrlódástól.
  • 1:44 - 1:47
    Kondrocitákból, azaz porcsejtekből áll,
  • 1:47 - 1:51
    ebből egy jókora készletre
    van szükségünk a biotintához.
  • 1:51 - 1:55
    Ezek származhatnak sejtdonoroktól,
    a sejtvonalaik sokszorosításával.
  • 1:55 - 1:58
    Esetleg a páciens saját szövetéből nyerik,
  • 1:58 - 2:03
    így személyre szabott meniszkuszt kaphat,
    csökkentve az esetleges kilökődés esélyét.
  • 2:03 - 2:05
    Többféle nyomtatási technika is létezik,
  • 2:05 - 2:09
    a legnépszerűbb ezek közül
    az extrudálás alapú bionyomtatás.
  • 2:09 - 2:13
    Ez esetben a biotintát
    nyomtatókamrába töltik,
  • 2:13 - 2:17
    majd a nyomtatófejhez kapcsolt
    kerek fúvókán halad át.
  • 2:17 - 2:24
    A fúvóka átmérője alig
    haladja meg a 400 mikront,
  • 2:24 - 2:26
    és folytonos elemi szál
    előállítására képes,
  • 2:26 - 2:29
    ami körülbelül emberi körömvastagságú.
  • 2:29 - 2:33
    A számítógépesített kép vagy fájl
    irányítja a fonálkötegek elhelyezkedését,
  • 2:33 - 2:37
    akár sima felületre, akár folyadékba,
  • 2:37 - 2:41
    ez a közeg tartja egyben a szerkezetet,
    amíg meg nem szilárdul.
  • 2:41 - 2:45
    A nyomtató gyors, fél óra alatt
    készül el egy meniszkusszal,
  • 2:45 - 2:48
    úgy, hogy egyszerre egy szállal dolgozik.
  • 2:48 - 2:52
    Némelyik biotinta rögtön
    a nyomtatás után megköt,
  • 2:52 - 2:56
    de valamelyik UV-fényt vagy egyéb
    kémiai és fizikai folyamatot igényel
  • 2:56 - 2:58
    szerkezete megszilárdulásához.
  • 2:58 - 3:00
    Amennyiben a nyomtatási folyamat sikeres,
  • 3:00 - 3:03
    a szintetikus szövet sejtjei
    ugyanúgy viselkednek majd,
  • 3:03 - 3:06
    mint egy igazi szövetben:
  • 3:06 - 3:10
    jeleket adnak egymásnak,
    tápanyagot cserélnek és szaporodnak.
  • 3:10 - 3:14
    Olyan egyszerű struktúrákat, mint
    a meniszkusz, már tudunk nyomtatni.
  • 3:14 - 3:18
    Sor került már sikeres bionyomtatott
    húgyhólyag-beültetésre is,
  • 3:18 - 3:23
    a patkányoknál pedig a nyomtatott szövet
    serkentette az arcideg regenerálódását.
  • 3:23 - 3:27
    A kutatók készítettek már
    tüdőszövetet, bőrt és porcot is,
  • 3:27 - 3:34
    valamint miniatűr, részben működő
    vesét, májat és szívet.
  • 3:34 - 3:37
    Azonban a létfontosságú szervek
    bonyolult biokémiai környezetének
  • 3:37 - 3:40
    sokszorosítása nagy kihívást jelent.
  • 3:40 - 3:43
    Az extrudálás alapú bionyomtatás során
  • 3:43 - 3:48
    jelentős számú sejt megsemmisülhet,
    amennyiben a fúvóka túl kicsi,
  • 3:48 - 3:51
    vagy túl magas a nyomóerő.
  • 3:51 - 3:53
    A legkörülményesebb kihívások egyike
  • 3:53 - 3:59
    az életnagyságú szervek sejtjeinek
    oxigénnel és tápanyaggal való ellátása.
  • 3:59 - 4:01
    Ezért az eddigi legnagyobb sikereket
  • 4:01 - 4:04
    a laposabb és üreges
    szerkezetek esetében érték el,
  • 4:04 - 4:07
    így a kutatók olyan módszerek
    kifejlesztésére törekszenek,
  • 4:07 - 4:11
    amelyek véredényekkel teli
    szövetek nyomtatását segítik elő.
  • 4:11 - 4:14
    A bionyomtatás kiváló
    lehetőséget nyújt arra,
  • 4:14 - 4:15
    hogy életeket mentsünk,
  • 4:15 - 4:19
    és hogy jobban megérthessük,
    hogyan is működnek a szerveink.
  • 4:19 - 4:23
    A technológia szédítő mennyiségű
    lehetőséget tár elénk,
  • 4:23 - 4:27
    ilyen például beágyazott elektronikus
    rendszerrel ellátott szövet nyomtatása.
  • 4:27 - 4:32
    Vajon egy nap tervezhetünk majd
    a mai tudásunkkal még elképzelhetetlen
  • 4:32 - 4:36
    szerveket vagy esetleg éghetetlen bőrt is?
  • 4:36 - 4:42
    Mennyivel hosszabbítható meg az
    élettartamunk a szervnyomtatással?
  • 4:42 - 4:45
    És pontosan ki – és mi – férhet majd hozzá
  • 4:45 - 4:49
    ehhez a káprázatos
    eredményeket hozó technológiához?
Title:
Nyomtassunk szerveket 3D-ben! – Taneka Jones
Speaker:
Taneka Jones
Description:

Pillanatnyilag emberek százezrei vannak transzplantációs listán, olyan létfontosságú szervekre várva, mint a vese, szív és máj. Sajnos nem áll rendelkezésünkre elegendő szerv ahhoz, hogy eleget tegyünk ennek az igénynek. De mi lenne, ha várakozás helyett vadonatúj, személyre szabott szerveket készíthetnénk a semmiből? Taneka Jones a renegeratív orvoslás új ágazatát, a bionyomtatást mutatja be.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:52

Hungarian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.