U pacientů s problematickými nádory či jinými závažnými chorobami bývá nutné zkoušet různé typy léčby. Nová metoda 3D tisku s lidskými buňkami v magnetickém poli dokáže pro takové testy pohotově zařídit velké množství 3D tištěných umělých nádorů či jiných tkání.
Když se dnes někdo ocitne v nemocnici se závažnou chorobou, tak se mu obvykle dostane osvědčené léčby, která je u všech pacientů více méně stejná. Představte si ale, že lékaři budou mít k dispozici prostředky, s jejichž pomocí pohotově připraví léčbu šitou přesně na míru každému pacientovi.
Pracuje na tom i tým kanadské McMaster University. Biomedicínský inženýr Ishwar K. Puri a jeho spolupracovníci vyvinuli novou metodu rychlého 3D tisku s lidskými buňkami, s jejíž pomocí je možné rychle vytvořit umělé nádory, které jsou kopiemi nádorů pacienta. Zní to dost nezvykle, ale takové rychle vytvořené umělé nádory mohou sehrát velmi významnou roli v otestování rozmanitých léků a léčebných postupů u každého pacienta zvlášť. Asi není nutné zdůrazňovat, že takový přístup by podstatně zvýšil naděje pacienta na dobrý konec, zvláště u těch nejzávažnějších onemocnění.
V současnosti je takové testování u pacientů s těžkými chorobami sice možné, je ale obvykle velice drahé a časově náročné. Výzkum takových onemocnění běžně probíhá ve 2D buněčných kulturách anebo v pokusných zvířatech. Ani v jednom případě to není bez problémů.
Puri a spol. nabízejí novou metodu rychlého magnetického 3D tisku s lidskými buňkami. Tímto postupem je možné pohotově vytisknou shluky buněk nádoru a vytvořit tak repliku nádoru v těle pacienta. Puriho tým využil toho, že různé materiály mají různé magnetické vlastnosti, a že je možné pečlivým uspořádáním magnetů a magnetických polí zařídit zkoncentrování jednoho materiálu uvnitř druhého.
Badatelé vytvořili bioinkoust pro 3D tiskárnu tak, že smísili lidské nádorové buňky s médiem pro buněčné kultury, které obsahovalo magnetickou látku gadolinium-DTPA (Gd-DTPA), což je kontrastní látka pro zobrazování magnetickou rezonancí. Lidské buňky jsou pochopitelně mnohem méně magnetické nežli Gd-DTPA. V magnetickém poli se proto buňky zkoncentrují v oblasti s nejslabším magnetickým polem a vytvoří tam zárodek 3D shluku buněk, čili budoucího umělého nádoru anebo tkáně.
Puriho tým zjistil, že s jejich rychlým magnetickým 3D tiskem lidských buněk je možné vytisknout 3D umělé nádory během 6 hodin. Teď pracují na složitějších bioinkoustech, které by ještě lépe simulovaly lidské tkáně. V dohledné době bude možné rychle testovat velké počty různých léků a léčebných postupů na 3D tištěných nádorech či tkáních a zachraňovat tím životy mnoha pacientům.
Zdroj: McMaster University