Under det senaste decenniet har forskare gjort stora framsteg när det gäller att skriva ut till exempel blodkärl, hud och hornhinnor i laboratoriet. Det är dock en större utmaning att skriva ut benvävnad eftersom det är en blandning av levande celler och döda mineraler.
Nu har forskare vid University of New South Wales Australien utvecklat en printvätska som kan bilda benvävnad.
Konstgjord benvävnad är 3D-printad i en lösning som efterliknar kroppens naturliga miljö. I laboratoriet har forskarna exempelvis skrivit ut strukturen runt innerörat (insatt).
Huvudingrediensen i vätskan är kalciumfosfat, som också utgör den mineraliska delen av naturlig benvävnad. Dessutom har forskarna lagt till ämnen som ger vätskan vissa speciella egenskaper.
Härdar vid kroppstemperatur
Vid rumstemperatur är vätskan som en mjuk pasta, men vid 37 grader stelnar den och bildar starka, porösa strukturer. Det faktum att vätskan härdar vid kroppstemperatur gör det möjligt att skriva ut den direkt i patientens kropp och exempelvis reparera en fraktur på skelettet eller ersätta sjuk benvävnad.
Forskarna sprutar in vätskan genom nålar som har en bredd på 0,2-0,8 millimeter. När vätskan möter den 37-gradiga varma lösningen (röd) med benceller stelnar den och bildar benstrukturen.
I dag finns det endast två alternativ för att behandla skadad benvävnad.
Det vanligaste är att hålla benet på plats, exempelvis med skruvar, skenor eller gips, och vänta på att kroppen ska återställa benet. Den andra är att flytta benvävnad från en annan plats i kroppen och placera den där skadan inträffade.
Den första metoden tar lång tid, medan den andra är begränsad av det faktum att det bara är möjligt att flytta små mängder vävnad.
Celler trivs i den konstgjorda vävnaden
Forskarna testade den nya vätskan i lösningar som motsvarar miljön i kroppen och som innehåller levande benceller, så kallade osteoblaster.
95 procent av de celler som bäddas in i artificiell benvävnad överlever och beter sig på samma sätt som i naturlig vävnad.
Här har exempelvis forskare lyckats skriva ut benvävnaden som finns runt innerörat. Experimenten visade att de allra flesta osteoblaster som bäddades in i den konstgjorda vävnaden överlevde och började bilda ny benvävnad.
Forskarna ska nu utveckla tekniken genom att skapa större strukturer innan de börjar skriva ut benvävnad direkt i försöksdjur.
