Kas ir biodruka?

Mūsdienās bioprinteri ir izstrādes stadijā un galvenokārt tiek izmantoti kā zinātniski instrumenti. Viņiem trūkst komerciālai izvietošanai nepieciešamā ātruma un precizēšanas, lai gan šī diena varētu nebūt tālu. Pirmie bioprinteri noglabāja 100 pikolitru lielus pilienus (salīdzinājumam, šūnas tilpums ir aptuveni 3 pikolitri, un labākie tintes printeri var noglabāt 1–5 pikolitrus lielus pilienus) ar ātrumu desmitiem tūkstošu sekundē. Jaunākie bioprinteri var izspiest atsevišķas šūnas no mikropipetes ar mazāku ātrumu.

Bioprinteris, ko izstrādājis Gabors Forgacs, biofiziķis no Misūri Universitātes Kolumbijā, izmantoja “biotintes” un “biopapīra” kombinācijas, lai drukātu sarežģītas 3D struktūras, lai gan ne ar šūnu izšķirtspēju. Darbojoties ar ātrumu 10,000 10 punktu sekundē (100 kHz), 60 pikolitru printeris var saražot 86 mikrolitrus audu katru minūti jeb 100 mililitrus dienā, audu daudzumu, kas varētu gandrīz aizpildīt tipisku mēģeni.

Kad Forgacs izmantoja mikropipetes pieeju ar vienšūnu izšķirtspēju, viņi spēja izveidot funkcionālus, dzīvus audus, kas izturējās tāpat kā orgāns, no kura tas nāk. Piemēram, kad viņi izmantoja bioprinteri, lai uz trauka novietotu vistas sirds šūnas, viņi sāka sisties sinhroni. Ņemot vērā ļoti detalizētu cilvēka sirds šūnu tīklu karti, nav nekādu būtisku šķēršļu starp pāreju no šī elementārā bioprintera uz tādu, kas desmit vai divu gadu laikā izdrukā pilnus cilvēka orgānus.

Bioprinteri var atrast visā zinātniskajā fantastikā. Piemēram, filmā The Fifth Element viena no galvenajām varonēm filmas ievada ainā iegūst savu ķermeni, ko izveido bioprinteris. Daži pat ir slavējuši biodruku kā iespējamu ceļu uz nemirstību, taču tuvākajā laikā tas ir apšaubāms, jo, aizstājot novecojošas iekšējās šūnas, ir grūti izvairīties no traucējošām virsmas šūnām.