Επιστήμονες του Newcastle University δημιούργησαν τους πρώτους ανθρώπινους κερατοειδείς χιτώνες μέσω 3D printing- σε μια πρωτιά που αναμένεται να ανοίξει τον δρόμο για απεριόριστη προμήθεια κερατοειδών προς μεταμόσχευση.
Ο κερατοειδής- το εξώτερο στρώμα του ανθρώπινου ματιού- έχει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο ως προς την εστίαση της όρασης, ωστόσο υπάρχει σημαντική έλλειψη κερατοειδών για μεταμόσχευση, καθώς εκτιμάται πως ανά τον κόσμο υπάρχουν 10 εκατομμύρια άνθρωποι που χρειάζονται εγχείρηση προκειμένου να αποφύγουν την τύφλωση εξαιτίας ασθενειών όπως το τράχωμα.
Επιπλέον, περίπου πέντε εκατομμύρια άνθρωποι πάσχουν από πλήρη τύφλωση εξαιτίας τραυματισμών στους κερατοειδείς.
Η συγκεκριμένη έρευνα δημοσιεύτηκε στο Experimental Eye Research και παρουσιάζει πώς βλαστοκύτταρα από υγιείς δωρητές αναμείχθηκαν με άλας αλγινικού οξέως και κολλαγόνο για τη δημιουργία ενός διαλύματος που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε 3D εκτύπωση- ένα είδος «βιο-μελάνης».
NEWCASTLE UNIVERSITY
Χρησιμοποιώντας έναν απλό 3D βιο-εκτυπωτή χαμηλού κόστους, η μελάνη αυτή εναποτέθηκε επιτυχώς σε ομόκεντρους κύκλους για τη δημιουργία του σχήματος ενός ανθρώπινου κερατοειδούς. Για την εκτύπωση χρειάστηκαν λιγότερα από 10 λεπτά. Στη συνέχεια, καλλιεργήθηκαν τα βλαστοκύτταρα.
«Πολλές ομάδες ανά τον κόσμο αναζητούν την ιδανική βιο-μελάνη για να καταστήσουν βιώσιμη αυτή τη διαδικασία» είπε ο Τσε Κόνον, καθηγητής Μηχανικής Ιστών που ηγήθηκε της έρευνας. «Το μοναδικό μας τζελ- ένας συνδυασμός άλατος αλγινικού οξέως και κολλαγόνου- κρατά τα βλαστοκύτταρα ζωντανά για εβδομάδες σε θερμοκρασία δωματίου με ένα παρόμοιο υδροτζέλ. Τώρα έχουμε μια έτοιμη προς χρήση βιο-μελάνη που περιέχει βλαστοκύτταρα, η οποία επιτρέπει στους χρήστες να αρχίσουν να εκτυπώνουν ιστούς χωρίς να χρειάζεται να προβληματίζονται για την ξεχωριστή καλλιέργεια κυττάρων».
Οι επιστήμονες, περιλαμβανομένης της Αμπιγκέιλ Άιζακσον από το Ινστιτούτο Γενετικής Ιατρικής του πανεπιστημίου, πρώτης συντάκτριας της έρευνας, έδειξαν επίσης πως είναι δυνατή η δημιουργία ενός κερατοειδούς με βάση τις απαιτήσεις ενός ασθενούς.
Οι διαστάσεις του εκτυπωμένου ιστού προήλθαν από έναν πραγματικό κερατοειδή. Μέσω της σάρωσης του ματιού ενός ασθενούς, ήταν δυνατή η χρήση των δεδομένων για την ταχεία εκτύπωση ενός κερατοειδούς αντίστοιχου μεγέθους και σχήματος.
«Οι 3D printed κερατοειδείς μας θα πρέπει τώρα να υποβληθούν σε περαιτέρω δοκιμές και θα χρειαστούν αρκετά χρόνια πριν φτάσουμε στο σημείο να τους χρησιμοποιούμε για μεταμοσχεύσεις. Ωστόσο, αυτό που δείξαμε είναι πως είναι βιώσιμο να εκτυπώνουμε κερατοειδείς χρησιμοποιώντας συντεταγμένες από το μάτι ενός ασθενούς και ότι αυτή η προσέγγιση έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει τη διεθνή έλλειψη» πρόσθεσε ο καθηγητής Κόνον.
