Premikajo meje možnega: Natisnili celo majhnega slona
Raziskovalcem Instituta "Jožef Stefan" je uspelo 3D-natisniti mikroskopske strukture neposredno znotraj živih človeških celic.
V celice so vbrizgali kapljice biokompatibilnega svetlobno-občutljivega materiala za tiskanje, ga osvetlili in na ta način polimerizirali. S to metodo je ekipa natisnila različne strukture, od geometrijskih vzorcev do mikrolaserjev in celo majhnega slona, vse znotraj živih človeških celic. S preoblikovanjem živih celic v miniaturna okolja za 3D-tiskanje to delo premika meje možnega na stičišču biologije, fizike in inženirstva ter ponuja močno novo orodje za raziskovanje delovanja življenja od znotraj navzven. Raziskava je bila objavljena v prestižni reviji Advanced Materials.
V zadnjem desetletju je 3D-tiskanje postalo nepogrešljivo orodje v vsakdanjem življenju ter v številnih industrijah in znanstvenih področjih. Od hrane do celotnih stavb, od elektronike do bio-tiskanih tkiv – skoraj vse je mogoče natisniti v 3D. Zdaj so znanstveniki premagali še eno oviro, saj jim je uspelo 3D-tiskanje mikroskopskih struktur neposredno znotraj živih človeških celic. To so dosegli s kombinacijo dveh naprednih tehnik. Najprej so v celico vbrizgali kapljico bio-kompatibilnega svetlobno-občutljivega materiala. Nato so z močno fokusiranim laserskim snopom selektivno osvetlili material za tiskanje in ga polimerizirali. Z gibanjem laserskega žarka v treh dimenzijah je mogoče »risati« kompleksne strukture poljubnih oblik z ločljivostjo pod mikrometrom. S to metodo je ekipa natisnila različne strukture, od geometrijskih vzorcev do mikrolaserjev in celo majhnih slonov, vse znotraj živih človeških celic. Zanimivo je, da je veliko celic preživelo proces, nadaljevalo normalno migracijo in se celo delilo, pri čemer je struktura prešla v eno od hčerinskih celic.
Tiskanje struktur znotraj celic odpira povsem nove možnosti za biologijo in medicino. V prihodnosti bi znanstveniki lahko te objekte uporabili za mehansko interakcijo s celičnimi organeli, za označevanje posameznih celic in sledenje le-tem skozi čas ali za gradnjo majhnih senzorjev, s katerimi bi bilo mogoče zaznavati mehanske ali kemične odzive celic direktno v njihovi notranjosti.
Ta pristop raziskovalcem omogoča fizično oblikovanje notranjosti celic. Z uporabo živih celic kot miniaturnih okolij za 3D-tiskanje to delo premika meje možnega na stičišču biologije, fizike in inženirstva ter ponuja močno novo orodje za raziskovanje delovanja življenja od znotraj navzven.
Prva stran dneva
Dnevni izbor najpomembnejših zgodb doma in po svetu, dostavljen neposredno v vaš e-poštni nabiralnik.