Βρετανοί επιστήμονες κατασκεύασαν έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή, που είναι δυνατόν να προγραμματιστεί μέσω υπολογιστή, ώστε να "τυπώσει" τα υλικά ενός συνθετικού ιστού, ο οποίος διαθέτει αρκετές από τις ιδιότητες του αντίστοιχου κανονικού βιολογικού ιστού. Το επίτευγμα μπορεί να έχει πληθώρα πρακτικών βιο-ιατρικών εφαρμογών στο μέλλον, ιδίως στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής.
Οι ερευνητές του πανεπιστημίου της Οξφόρδης, με επικεφαλής τον καθηγητή του Τμήματος Χημείας Χάγκαν Μπέιλι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science, σύμφωνα με το Nature, κατάφεραν να δημιουργήσουν μέσω της "εκτύπωσης" ένα νέο είδος υλικού σαν τζελ, το οποίο αποτελείται από έως 35.000 διασυνδεδεμένα μεταξύ τους σταγονίδια νερού, καλυμμένα από ένα λεπτό φιλμ λιπιδίων. Κάθε σταγονίδιο έχει διάμετρο περίπου 50 μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου), δηλαδή το μισό πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Αν και είναι περίπου πενταπλάσιο σε μέγεθος σε σχέση με τα βιολογικά κύτταρα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το μέγεθός του είναι δυνατό να μικρύνει κι άλλο μελλοντικά.
Τα σταγονίδια του υλικού περιβάλλονται από σταγονίδια ελαίου, δημιουργώντας έτσι, μικροσκοπικά σφαιρίδια που γύρω τους διαθέτουν ένα ελαιώδες φιλμ λιπιδίων, το οποίο μιμείται τη μεμβράνη των ζωντανών κυττάρων. Οι σταγόνες αυτές προσκολλώνται μεταξύ τους και εκτυπώνονται σε διαδοχικά στρώματα, σχηματίζοντας έτσι ένα εύκαμπτο και εύπλαστο υλικό, το οποίο δημιουργεί ιστούς παρόμοιους με τα νεύρα ή τους μυς, που μπορούν να επιτελούν ορισμένες από τις λειτουργίες των φυσιολογικών κυττάρων του ανθρωπίνου σώματος.
Αυτά τα εκτυπωμένα "δίκτυα" δεκάδων χιλιάδων σταγονιδίων μπορούν να αποτελέσουν τους δομικούς λίθους μιας νέας τεχνικής που στο μέλλον θα επιτρέπει την αντικατάσταση των κατεστραμμένων ιστών με το νέο υλικό, που είναι απολύτως συνθετικό. Χάρη ακριβώς στο συνθετικό χαρακτήρα του υλικού, που σημαίνει ότι δεν διαθέτει γονιδίωμα και δεν αναπαράγεται, η νέα μέθοδος αποφεύγει προβλήματα που έχουν εμφανίσει άλλες τεχνικές δημιουργίας τεχνητών ιστών, όπως με τη χρήση βλαστοκυττάρων.
Τα σταγονίδια του συνθετικού υλικού είναι δυνατό να διαθέτουν πόρους που μιμούνται τα νεύρα και μπορούν να διαβιβάσουν ηλεκτρικά σήματα από το ένα άκρο του "δικτύου" στο άλλο, όπως οι ζωντανοί νευρώνες μεταδίδουν ηλεκτρικούς παλμούς μέσω των κυτταρικών μεμβρανών τους, επιτρέποντας να περάσουν διαμέσου τους φορτισμένα σωματίδια (ιόντα).
Επειδή οι συμβατικοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές δεν είναι σε θέση να "τυπώσουν" το εν λόγω συνθετικό υλικό, οι Βρετανοί ερευνητές κατασκεύασαν στο εργαστήριό τους εξ αρχής έναν ειδικό εκτυπωτή 3D, ο οποίος διαθέτει ένα γυάλινο ακροφύσιο ψεκασμού, από όπου, αντί για μελάνη, εκτινάσσεται το νέο υλικό.
Προς το παρόν πάντως, η τεχνική είναι ακόμα σε πειραματικό στάδιο και θέλει αρκετή βελτίωση προτού αξιοποιηθεί στο πεδίο της ιατρικής και της βιοτεχνολογίας.
