Со финансиска поддршка од ЕУ, 3Д-печатењето навлегува во светот на живите организми: Научниците создаваат живи коски, мускули и месо во лабораторија
Истражувачи финансирани од Европската Унија развија метод за тродимензионално биопечатење на живо коскено, масно и мускулно ткиво во лабораториски услови. Оваа технологија отвора нови перспективи: од напредно истражување на леукемијата и тестирање лекови, до производство на култивирано месо со природна текстура. Природата ја усовршувала вештината на градење структури од живи клетки во текот на милијарди години. Денес, тим европски научници учи директно од тој процес и бара начин значително да го забрза. За Масимо Васали, професор по биоинженерство на Универзитетот во Глазгов, целта не е само да се разбере како се формираат живите ткива, туку и како тие можат прецизно да се создадат во лабораторија. Професорот Васали е научен координатор на петгодишниот европски проект „ПРИСМ-ЛТ“ (PRISM-LT), во чија основа стои концепт што звучи речиси футуристички: инженерски создадени живи материјали (ELM). Станува збор за материјали изработени делумно или целосно од живи клетки, вклучувајќи микроорганизми како бактерии или квасци, кои можат да растат, да реагираат и да се приспособуваат на својата околина, како и сами да се организираат во структури и да се самообновуваат.
„Наместо да печатиме непрекинат тек од биомастило“ научниците користат капсулирани живи градежни елементи
Инженерски создадените живи материјали можат да преобразат голем број индустрии, но за тој потенцијал да стане реалност, научниците морале да решат тежок биолошки проблем: како живите клетки да се испечатат во сложени форми без да изумрат при процесот и без да се изгуби контролата врз нивниот развој. „Наместо да печатиме непрекинат тек од биомастило, ние работиме со капсулирани живи градежни елементи. Овие минијатурни капсули можат прецизно да се позиционираат со помош на роботска рака или да се печатат слој по слој за да се создадат сложени ткивни архитектури“, објаснува Лаура Мартинели, координаторка на проектот и извршна директорка на истражувачката организација „Ин сосаети“ (In Society) од Удине, Италија. Во овој пристап, секоја капсула е самостојна биолошка единица. Во неа има гел-материјал, матични клетки и специјално модифицирани микроорганизми кои служат како биолошки водичи. Микроорганизмите го препознаваат моментот кога матичните клетки почнуваат да се диференцираат и лачат хемиски сигнали, фактори на раст, кои ги насочуваат да се претворат во коскено, масно или мускулно ткиво. Самиот процес на печатење трае од неколку минути до еден час, а потоа следува тринеделен период на созревање на ткивото. „Мораме да создадеме симбиотска врска меѓу два система кои природно не се приспособени да живеат заедно, на пример квасци и матични клетки. Главниот предизвик е да се обезбедат услови што се подеднакво поволни за двата организма за време на нивниот развој“, истакнува професорот Васали.
Еден модел ја имитира коскената срцевина, другиот ги создава масните жилички во месото
Истражувачите во моментов работат на два конкретни вида ткива. Првиот е зоната на допир меѓу коскеното и масното ткиво во коскената срцевина. Со изградба на вакви тродимензионални модели на човечка коскена срцевина, лекарите и фармацевтите ќе можат многу попрецизно да тестираат нови лекови за тешки заболувања како што е леукемијата. Втората примена е во прехранбената индустрија. Таму се создаваат структури од мускулно и масно ткиво кои ги репродуцираат карактеристичните масни жилички што му ги даваат на вистинското месо препознатливиот вкус и сочност. Токму за производот да биде прифатлив за потрошувачите, научниците при производството на култивирано месо користат квасци наместо бактерии. Сепак, научниот напредок е само дел од патот. Бидејќи инженерски создадените живи материјали комбинираат живи клетки и модифицирани микроорганизми, тие тешко се вклопуваат во постојните законски прописи, кои се пишувани за класични лекови или стандардна храна. Во соработка со Европскиот совет за иновации и Европската агенција за лекови, тимот веќе води разговори за дефинирање нови безбедносни стандарди и одобрувања. Како што заклучува професорот Васали, првичното прашање дали ваквата симбиоза е воопшто изводлива веќе е успешно одговорено. Следниот голем чекор е зголемување на производството, за живите материјали да станат дел од секојдневната медицина и исхрана.
