‘Bioprinter’ 3-D menghasilkan tulang, otot, dan tulang rawan

Sebuah metode baru pencetakan 3-D dapat menghasilkan templat tulang, otot, dan tulang rawan seukuran manusia yang dapat bertahan ketika ditanamkan pada hewan, lapor para peneliti.

“Memproduksi jaringan skala manusia dengan pencetakan 3-D merupakan suatu tantangan karena jaringan yang lebih besar memerlukan nutrisi tambahan,” kata Dr. Anthony Atala dari Wake Forest School of Medicine, Winston-Salem, North Carolina, mengatakan kepada Reuters Health melalui email.

Timnya telah mengembangkan proses yang mereka sebut “sistem pencetakan jaringan dan organ terintegrasi”, atau disingkat ITOP. ITOP memproduksi jaringan saluran kecil yang memungkinkan jaringan yang dicetak disalurkan setelah ditanamkan ke hewan hidup.

Para peneliti menghasilkan tiga jenis jaringan – tulang, tulang rawan dan otot – dan mentransplantasikannya ke tikus dan mencit.

Lima bulan setelah implantasi, jaringan tulang tampak mirip dengan tulang normal, lengkap dengan pembuluh darah dan tanpa area mati, demikian laporan tim peneliti di Nature Biotechnology.

Implan telinga seukuran manusia tampak seperti tulang rawan normal di bawah mikroskop, dengan pembuluh darah yang mensuplai daerah luar dan tidak ada sirkulasi di daerah dalam (seperti pada tulang rawan asli). Fakta bahwa terdapat sel-sel yang dapat hidup di bagian dalam menunjukkan bahwa mereka menerima nutrisi yang cukup.

Hasil dengan otot rangka yang dicetak 3-D juga sama mengesankannya. Implan tidak hanya terlihat seperti otot normal ketika diperiksa dua minggu setelah implantasi, tetapi implan juga berkontraksi seperti otot yang belum matang ketika dirangsang.

“Seringkali dokter merasa frustasi ketika pasien menerima bagian plastik atau logam selama operasi karena mengetahui bahwa pengganti terbaik adalah jaringan tubuh pasien itu sendiri,” kata Dr. ujar Atala. “Hasil penelitian ini membawa kita lebih dekat pada kenyataan penggunaan pencetakan 3D untuk memperbaiki cacat menggunakan jaringan rekayasa pasien sendiri.”

“Kami juga menggunakan strategi serupa untuk mencetak organ padat,” tambahnya.

Dr. Lobat Tayebi dari Marquette University School of Dentistry, Milwaukee, Wis., yang juga melakukan penelitian bioprinting, mengatakan kepada Reuters Health melalui email: “Ada banyak tantangan dalam melakukan bioprinting jaringan dalam hal ketahanan, integritas dan (pasokan pembuluh darah) dari produk akhir. Hal yang paling mengagumkan dari penelitian ini adalah upaya serius untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan memperkenalkan printer organ jaringan terintegrasi (ITOP).

“Saya percaya bahwa pendekatan ini, meskipun sangat sulit, pada akhirnya dapat diterapkan pada produksi jaringan bioprint yang andal dan kuat,” katanya. “Pengobatan yang benar-benar dipersonalisasi, terutama di bidang regenerasi jaringan, sedang dalam proses.”