Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Drukowanie organów stanie się normą w ciągu 2 dekad?

Recommended Posts

Bioinżynierowie z Rice University dokonali przełomu na polu druku 3D organów do przeszczepu. Dzięki ich pracy możliwe stało się drukowanie złożonych sieci połączeń naczyniowych, którymi może płynąć krew, chłonka, inne płyny ustrojowe oraz powietrze.

Prace zespołu na którego czele stali Jordan Miller z Rice University oraz Kelly Stevens z University of Washington są na tyle przełomowe, że ich wynikiem zilustrowano okładkę Science. Możemy na niej zobaczyć hydrożelowy model model worka powietrznego imitującego płuca z drogami oddechowymi i drzewem oddechowym dostarczającymi tlen do naczyń krwionośnych.

Jedną z najpoważniejszych przeszkód na drodze do drukowania funkcjonujących organów była niemożność wydrukowania skomplikowanej sieci naczyń krwionośnych dostarczających składniki odżywcze do gęsto upakowanych tkanek, mówi profesor Miller. Jakby tego było mało, nasze organy wewnętrzne zawierają niezależne sieci naczyń, jak drogi oddechowe i naczynia krwionośne w płucach czy przewody żółciowe i naczynia krwionośne w wątrobie. Te przenikające się sieci są fizycznie i biochemicznie połączone, a ich architektura jest powiązana z funkcją tkanki. Nasza technika druku jest pierwszą, która radzi sobie z tymi problemami w sposób bezpośredni i wszechstronny.

Specjaliści zajmujący się inżynierią tkanek od wielu lat nie potrafili poradzić sobie z poziomem skomplikowania sieci naczyniowych. Dzięki naszej pracy możemy teraz zapytać: czy skoro jesteśmy w stanie wydrukować tkankę, która wygląda i nawet oddycha podobnie jak zdrowa tkanka, to czy będzie ona zachowywała się jak zdrowa tkanka. To bardzo ważne pytanie, gdyż od tego, jak będą funkcjonowały drukowane tkanki będzie zależało, czy w ogóle przydadzą się one do przeszczepu, stwierdza Stevens.

Prace nad drukiem organów są napędzane przez olbrzymie zapotrzebowanie. Na całym świecie brakuje organów do przeszczepu. W samych Stanach Zjednoczonych na organy czeka ponad 100 000 osób. Ci, którym się uda i doczekają przeszczepu, muszą przez całe życie przyjmować leki immunosupresyjne by zapobiec odrzuceniu organu. Drukowanie organów może za jednym zamachem załatwić oba problemy. Zapewni dostateczną liczbę tkanek do przeszczepu, a że będą one drukowane z komórek pacjenta, nie będzie istniało ryzyko odrzucenia, zatem nie będzie potrzeby przyjmowania leków. Naszym zdaniem w ciągu dwóch najbliższych dekad drukowanie organów stanie się ważnym elementem medycyny, mówi Miller.

Szczególnie interesująca jest dla nas wątroba, gdyż spełnia ona 500 różnych funkcji, więcej spełnia tylko mózg. Stopień złożoności wątroby oznacza, że obecnie nie istnieje żadna maszyna czy terapia, która może ją w pełni zastąpić, dodaje Stevens.

Zespół Millera i Stevens stworzył nową otwartoźródłową technologię biodruku, którą nazwał SLATE (stereolitography apparatus for tissue engineering). Poszczególne warstwy są drukowane z ciekłego roztworu hydrożelowego, który utwardza się pod wpływem niebieskiego światła. Projektor oświetla od góry tkankę drukowaną warstwa po warstwie. Wielkość pojedynczego piksela druku waha się od 10 do 50 mikrometrów. Po tym, jak właśnie wydrukowana warstwa zostanie utwardzona, specjalne ramię podnosi wydrukowany element o tyle tylko, by można było nałożyć kolejną warstwę 2D i ją utwardzić. Jednym z ważnych elementów nowej techniki było dodanie do roztworu barwników do żywności, które absorbują niebieskie światło. Dzięki temu możliwe stało się utwardzanie badzie cienkich warstw. W ten sposób w ciągu kilku minut można otrzymać elastyczny miękki biokompatybilny element o bardzo złożonej architekturze wewnętrznej.

Testy przeprowadzone na strukturze naśladującej prototypowe płuca wykazały, że całość jest na tyle odporna, iż nie ulega uszkodzeniu podczas ruchów naśladujących oddychanie oraz przepływ krwi. Symulacje przeprowadzano przy ciśnieniach i częstotliwościach, na jakie rzeczywiście są wystawiane ludzkie płuca. Podczas eksperymentów zaobserwowano, że czerwone krwinki rzeczywiście pobierają tlen i przenoszą go przez naczynia. Cały proces przypominał wymianę gazową odbywającą się w płucach.

Przeprowadzono też testy implantów terapeutycznych dla cierpiących na choroby wątroby. Naukowcy wydrukowali tkankę wątroby i przeszczepili ją myszy z uszkodzoną wątrobą. Testy wykazały, że komórki wątroby przetrwały przeszczep.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pierwszy w Polsce jednoczesny przeszczep wątroby i obu płuc przeprowadzili z sukcesem w Zabrzu lekarze z dwóch ośrodków – tamtejszego Śląskiego Centrum Chorób Serca i Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego im. A. Mielęckiego w Katowicach. Do tej pory na całym świecie wykonano jedynie ok. 80 takich zabiegów – podało w piątek ŚCCS.
      Skomplikowaną, 14-godzinną operację przeprowadzono 11 września u 21-letniego pacjenta, mieszkańca woj. śląskiego, chorującego na mukowiscydozę. Choroba doprowadziła u niego do nieodwracalnego uszkodzenia płuc oraz ciężkich zaburzeń metabolicznych. Wielonarządowy przeszczep był dla niego jedyną szansą na przeżycie.
      Pacjent jest obecnie w doskonałej formie, mimo że przeszedł tak rozległą operację. Je, chodzi, dobrze się wentyluje, wątroba pracuje idealnie – powiedział w piątek PAP dr hab. Robert Król ze szpitala im. Mielęckiego, który kierował zespołem przeszczepiającym wątrobę.
      Mukowiscydoza, inaczej zwłóknienie torbielowate (ang. cystic fibrosis, CF) to najczęściej występująca choroba genetyczna. Zaliczana jest jednak do chorób rzadkich. Najbardziej typowe jej objawy to bardzo słony pot, niedobór wagi, częste, trudne do leczenia zapalenia płuc. Uszkodzony gen wywołuje nadmierną produkcję i zagęszczenie śluzu w organizmie, co zaburza pracę wszystkich narządów mających gruczoły śluzowe; objawy obejmują najczęściej układ oddechowy i pokarmowy. Gęsty i lepki śluz zalega w oskrzelach i oskrzelikach oraz blokuje przewody trzustkowe.
      W przypadku układu oddechowego utrudnia oddychanie, prowadzi do nawracających zakażeń oskrzeli i przewlekłego stanu zapalnego, wywołanego rozwojem bakterii, a w konsekwencji do trwałego uszkodzenia tkanki płucnej. W układzie pokarmowym gęsty śluz zaburza proces wydzielania przez trzustkę enzymów, odpowiedzialnych za rozkładanie i wchłanianie tłuszczów, węglowodanów i białek. Jak wyjaśnił Robert Król, u 5 do 7 proc. pacjentów z mukowiscydozą oprócz niewydolności płuc dochodzi też do niewydolności wątroby.
      Szczegóły tej operacji lekarze z obu ośrodków przedstawią podczas briefingu prasowego, który odbędzie się we wtorek w ŚCCS w Zabrzu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Drogi oddechowe i płuca części osób, które trafiły do szpitali z powodu tajemniczej choroby związanej z paleniem e-papierosów, są uszkodzone w podobny sposób, jak u osób narażonych na działanie niebezpiecznych środków chemicznych i toksycznych gazów, informują naukowcy. Autorzy badań nie wiedzą, co mogło spowodować uszkodzenia, jednak zaznaczają, że we wspomnianej grupie pacjentów objawy są spójne.
      We wszystkich tych wypadkach wydaje się, że doszło to jakiegoś rodzaju uszkodzenia przez toksyczne opary, inaczej mówiąc, doszło do poparzeń chemicznych, mówi doktor Brandon Larsen, patolog z Mayo Clinic w Arizonie i jeden z głównych autorów artykułu, który został opublikowany w New England Journal of Medicine.
      Badania, których wyniki oparto o biopsje, nie potwierdziły wcześniejszych przypuszczeń mówiących, że to lipidy wchłonięte z oparami mogły wywołać chorobę.
      Władze informują, że wiele osób, które trafiły do szpitala, kupiło kartridże to e-papierosów ze źródeł nieformalnych, od znajomych czy dilerów. Niewykluczone, że znalazło się w nich jakieś zanieczyszczenie lub niezidentyfikowany jeszcze dodatek.
      Dotychczas w USA do szpitali z powodu palenia e-papierosów trafiło ponad 800 osób, a co najmniej 12 zmarło.
      Larsen i jego koledzy zbadali wycinki pobrane od 17 osób, w tym od dwóch zmarłych. Około 70% z tych osób przyznało, że w e-papierosach używało marihuany. U wszystkich badanych stwierdzono zapalenie płuc i uszkodzenie dróg oddechowych oraz tkanki płucnej. Uszkodzenia wskazują, że mogły zostać spowodowane przez wdychanie jednej lub więcej toksycznej substancji.
      W ubiegłym miesiącu naukowcy z Karoliny Północnej poinformowali, że u pięciu osób palących e-papierosy zdiagnozowali lipidowe zapalenie płuc, do którego dochodzi, gdy tłuszcze dostaną się do tkanki płucnej. Wysunięto wówczas hipotezę, że przyczyną zachorowań mogły być oleje znajdujące się w e-papierosach. Zespół z Mayo Clinic w żadnym z badanych przypadków nie odkrył lipidowego zapalenia płuc i wyraził wątpliwości, czy to dobry trop. Podobnego zdania byli w ubiegłym miesiącu naukowcy z Utah, którzy co prawda znaleźli w płucach swoich pacjentów makrofagi wypełnione lipidami, ale nie zauważyli żadnych objawów lipidowego zapalenia płuc. Naukowcy przypominają, że wypełnione lipidami makrofagi występują przy zapaleniu płuc i ich uszkodzeniu.
      Zagadka tajemniczej choroby i zgonów wśród użytkowników e-papierosów wciąż pozostaje więc nierozwiązana.
      AKTUALIZACJA:
      Z opublikowanego właśnie najnowszego raportu CDC wynika, że liczba ofiar tajemniczej choroby spowodowanej paleniem e-papierosów wzrosła do 1080, w tym 18 osób to ofiary śmiertelne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Transplantologia na całym świecie zmaga się z brakiem organów. Wiele osób umiera nie doczekawszy przeszczepu nerek. Pacjenci tacy są postrzegani jako ofiary braku narządów. Tymczasem badania przeprowadzone na University of Columbia dowodzą, że osoby takie przed śmiercią mają wielokrotnie szanse na przeszczep, ale oferty takie są odrzucane przez transplantologów i trafiają do osób znajdujących się niżej na liście oczekujących.
      Profesor Sumit Mohan i zespół z Columbia University oraz z Emory University przeanalizowali wszystkie dane dotyczące przeszczepu nerek z lat 2008 – 2015 z terenu USA. Dane takie są gromadzone w United Network for Organ Sharing. W omawianym czasie na przeszczep czekało ponad 350 000 osób i pojawiło się 14 milionów nerek do przeszczepu.
      Analiza wykazała, że w tym czasie większość oczekujących, 76%, otrzymała co najmniej 1 propozycję przeszczepu nadającej się nerki. Z 280 041 pacjentów, którzy mieli przynajmniej jedną szansę na przeszczep, aż 30% (około 85 000) zmarło lub zostało usuniętych z listy oczekujących zanim doczekało się przeszczepu. W przypadku pacjentów, którzy zmarli nie doczekawszy przeszczepu, mediana pojawienia się pierwszej nadającej się nerki wynosiła 78 dni od czasu trafienia na listę oczekujących.
      Większość, bo aż 84%, organów, które zaproponowano do przeszczepu, została odrzucona przez transplantologów przynajmniej raz, w tym były też organy wydające się idealnie pasować do pacjenta, któremu je proponowano.
      Najczęstszym powodem odrzucenia nerki przez zespół transplantologów były obawy o jej jakość. Jednak w oczywisty sposób nerki te nadawały się do przeszczepu, gdyż wszystkie w końcu trafiły do pacjentów. Wiemy, że po roku wciąż działało 93% z nich, a po pięciu latach działało 75% z nich, a to każe postawić pytanie o prawidłowość decyzji podjętych przez transplantologów, którzy nerki te odrzucili, mówi Mohan.
      Naukowiec dodaje, że w większości przypadków pacjenci nie wiedzą, że pojawiły się dla nich nerki, ale oferty zostały odrzucone przez opiekujących się nimi lekarzy. Transplantolodzy mają zwykle godzinę na podjęcie decyzji i często nawet po fakcie nie informują pacjentów, że odrzucili nerki. Zdaniem Mohana to poważny błąd. Informowanie pacjentów o ofertach zwiększyłoby ich zaangażowanie i z pewnością większość pacjentów poinformowałaby swoich lekarzy, że wolą dostać szybciej mniej pasującą nerkę niż całymi latami czekać na idealny organ. Lekarze często jednak odrzucają nadające się nerki licząc na to, że następna jaka się pojawi, będzie lepsza.
      Zdecydowana większość nerek nie trafia do osób, którym zostały zaproponowane w pierwszej kolejności. Wydaje się, że obecny system, który pozwala centrom transplantologii na odrzucenie oferty bez poinformowania o tym pacjenta jest bardziej podatny na subiektywne oceny niż sądzono, dodaje Mohan.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Columbia University są autorami pierwszych badań wskazujących, że niesteroidowe środki przeciwzapalne (NLPZ), takie jak aspiryna, mogą chronić płuca przed negatywnym wpływem smogu. Z wynikami badań można zapoznać się na łamach American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.
      Naukowcy przeanalizowali dane dotyczące 2280 weteranów mieszkających w Bostonie, których poddano badaniom na funkcjonowanie płuc. Średni wiek badanych wynosił 73 lata. Uczeni poszukiwali związków pomiędzy wynikami badań, używaniem przez badanych NLPZ oraz stężeniem pyłu zawieszonego i sadzy w powietrzu w miesiącu poprzedzającym badanie. Pod uwagę wzięto szereg innych czynników, jak np. ogólny stan zdrowia badanych czy palenie papierosów. Okazało się, że używanie NLPZ o połowę zmniejszało negatywny wpływ pyłu zawieszonego na funkcjonowanie płuc badanych. Pod uwagę brano stan powietrza w dniu badania oraz na 7, 14, 21 i 28 dni przed badaniem.
      Jako, że większość z badanych przyjmowała aspirynę, naukowcy uznali, że ochronne działanie na płuca należy przypisać głównie aspirynie, chociaż stwierdzili, że warto zbadać też wpływ innych NLPZ. Obecnie mechanizm ochronny jest nieznany, jednak uczeni uważają, że przyczyny można upatrywać w tym, że NPLZ chronią przed rozwojem stanu zapalnego wywoływanego zanieczyszczonym powietrzem.
      Nasze badania sugerują, że niesteroidowe środki przeciwzapalne mogą chronić płuca przed krótkoterminowymi skokami poziomu zanieczyszczeń powietrza, mówi główny autor badań, doktor Xu Gao. Dzięki odpowiedniej polityce doszło do znaczącego postępu na drodze do zminimalizowania zanieczyszczenia powietrza, jednak nawet tam, gdzie zanieczyszczenie utrzymuje się na niskim poziomie dochodzi do licznych przypadków nagłego pogorszenia się stanu powietrza, dodaje doktor Andrea Baccarelli. Dlatego też ważne jest, byśmy opracowali sposoby na zminimalizowanie niekorzystnego wpływu takich wydarzeń. Już wcześniej doktor Baccarelli odkrył, że również witamina B wydaje się zmniejszać negatywne skutki oddychania zanieczyszczonym powietrzem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gwałtownie wzrosła liczba ofiar tajemniczej choroby związanej z paleniem e-papierosów. Jak informuje CDC (Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom) dotychczas na terenie 46 stanów i Amerykańskich Wysp Dziewiczych potwierdzono 805 przypadków uszkodzenia płuc u palących e-papierosy. Jeszcze tydzień temu wiedziano o 530 takich przypadkach, a przed 2 tygodnimi było ich 380. Agencja donosi też o 12 przypadkach zgonów. Przypomnijmy, że przed miesiącem informowaliśmy o prawdopodobnie pierwszym zgonie związanym z e-papierosami.
      Wielu z hospitalizowanych przyznało, że wykorzystywało e-papierosy do palenia THC, inni mówili o łączeniu THC i nikotyny. Niektórzy twierdzili jednak, że wykorzystywali jedynie nikotynę. Urzędnicy mówią jednak, że pacjenci często nie chcą ujawniać, iż palili THC. Wciąż jednak nie wiadomo jaki produkt lub produkty, prowadzą do uszkodzenia płuc i śmierci wśród użytkowników e-papierosów. To bardzo złożone śledztwo i nie powinniśmy spodziewać się szybkich odpowiedzi, mówi Anne Schuchat, wicedyrektor CDC.
      Podczas przesłuchania w Kongresie pani Schuchat stwierdziła, że jest bardzo sfrustrowana powolnym przebiegiem śledztwa. Jest ono jednak skomplikowane ze względu na bardzo dużą ofertę produktów dostępnych na rynku e-papierosów.
      E-papierosy to stosunkowo nowy produkt, który nie jest regulowany żadnymi przepisami. Istnieje też olbrzymia liczba różnych wkładów, które palą użytkownicy. Wkłady te składają się w znakomitej większości z substancji, których wpływu na zdrowie człowieka po podgrzaniu i inhalacji nikt nigdy nie badał. W przeszłości pojawiały się już doniesienia o potencjalnym szkodliwym wpływie niektórych z nich. Jednak od kilku tygodni najwyraźniej mamy do czynienia z poważnym kryzysem. Z nieznanego jeszcze powodu e-papierosy zaczęły poważnie szkodzić swoim użytkownikom, a niektórzy z nich zmarli.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...