Üç Boyutlu Baskı Tekniği ile Canlı Dokulardan Canlı Yapılar Elde Etmek Mümkün Olabilir mi?
Bu resim, Oxford’daki Bayley Araştırma Grubu tarafından geliştirilen mm-boyutunda dokular üreten 3D-damla biyo-yazıcı resmidir. ( Sam Olof/ Alexander Graham )
Oxford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, canlı yapılar oluşturabilmek amacıyla laboratuvarda yetiştirilen hücreleri üç boyutlu (3D) basabilmek için yeni bir yöntem geliştirdiler.
Bu yaklaşım, potansiyel olarak vücudun hastalıklı veya zarar görmüş kısımlarını destekleyen, onaran ya da çoğaltan kompleks dokuların ve kıkırdağın üretimine olanak sağlayan rejeneratif tıpta devrim yaratabilir.
Scientific Reports dergisinde yayımlanan araştırmada, Kimya Bölümü ve Oxford’daki Fizyoloji, Anatomi ve Genetik Bölümü ve Bristol’deki Moleküler Tıp Merkezi’nden disiplinler arası bir ekip, bir dizi insan ve hayvan hücresinin yüksek çözünürlüklü doku yapılarına nasıl basılabildiğini gösterdiler.
3D baskılı canlı yapılara olan ilgi son yıllarda arttı fakat, özellikle üç boyutlu olarak hücrelerin konumunu doğru bir şekilde kontrol edebilmek zor olduğundan dolayı bu teknolojiyi kullanmak için etkili bir yöntemin geliştirilmesi zordu. Hücreler, basılan yapılar içerisinde sıklıkla hareket eder ve hücreleri desteklemek için basılan yumuşak yapı iskelesi kendiliğinden çökebilir. Sonuç olarak bu, yüksek çözünürlüklü canlı dokuları basmak için bir sorun olarak kalmaya devam etmektedir.
Fakat, Oxford Kimya Bölümü’nde Kimyasal Biyoloji Profesörü Prof. Hagan Bayley önderliğindeki ekip, şekillerini koruyabilmek için yapıları destekleyen bağımsız hücreler içerisinde dokuları üretebilmek için bir yöntem tasarladılar.
Bu hücreler, katmanlı olarak canlı yapılara birleştirilebilen lipid kaplamaya sarılı koruyucu nanolitre damlacıklar içerisindeydi. Basılı dokuların bu yöntem ile üretilmesi, tek tek hücrelerin hayatta kalma oranını arttırmaktadır ve ayrıca ekibe, daha elverişli bir çözünürlük elde etmek amacıyla her bir dokuyu tek bir damla ile bir seferde oluşturmak için mevcut teknikleri geliştirme imkanı tanıdı.
Yapılanların yararlı olabilmesi için, yapay dokular, insan vücudunun davranışlarını ve fonksiyonlarını taklit edebilmelidir. Bu yöntem, tamamen büyüdükten sonra doğal dokuları taklit eden ya da potansiyel olarak geliştiren hücresel yapıların üretimine olanak sağlamaktadır.
Başyazar ve Oxford Sentetik Biyoloji’de (OxSyBio) 3D Biyobaskılama Bilim Adamı Dr. Alexander Graham, ‘’ Doğal organizmalarda bulunan temel davranışları ve fizyolojiyi gösterebilen üç boyutlu canlı dokuları üretmeyi amaçlıyorduk. Bugüne kadar, doğal dokuların karmaşık hücresel mimarisine sahip sınırlı sayıda basılı doku örneği bulunmaktadır. Bundan dolayı, nispeten ucuz bileşenlerden oluşan, kök hücrelerde dahil olmak üzere bir dizi hücreden uygun kompleks yapıda yapay dokuları, tekrarlanabilir şekilde üretmek için kullanılabilen yüksek çözünürlüklü hücre baskı platformu tasarlama üzerine odaklandık.’’ dedi.
Araştırmacılar, daha ileri seviyedeki gelişmeler ile birlikte, malzemelerin, dünya genelinde sağlık hizmetleri üzerinde geniş bir etkiye sahip olabileceğini umuyorlar. Potansiyel uygulamalar, klinik hayvan testi ihtiyacını ortadan kaldırabilecek tekrarlanabilir (çoğaltılabilir) insan doku modellerinin şekillendirilmesini içermektedir.
Ekip, araştırmasını geçen yıl tamamladı ve o zamandan beri tekniğin ticarileştirilmesi ve daha yaygın hale gelebilmesi için adımlar attı. 2016 Ocak ayında, OxSyBio, Bayley Laboratuvarından resmi olarak ayrıldı. Şirket, bu tekniği, endüstriyel ve biyomedikal amaçlar için ticarileştirmeyi hedeflemektedir.
Ekip önümüzdeki aylarda, endüstriyel ölçekte dokular üretebilmek için daha geniş canlı ve hibrid malzemelerin kullanımına izin veren yeni tamamlayıcı baskı teknikleri geliştirmek için çalışacaklar.
OxSyBio Teknoloji Şefi Dr. Sam Olof, ‘’ Biyobaskı için pek çok potansiyel uygulama bulunmaktadır ve ileriki zamanlarda, doğal doku işlevlerini taklit etmek ya da geliştirmek için hastalardan elde edilen hücre kaynakları kullanılarak kişiye özgü tedaviler yaratmanın mümkün olabileceğine inanıyoruz. Gelecekte, 3D- biyobaskı dokular, ilaç veya toksin taraması gibi tanı uygulamaları için de kullanılabilir.’’ dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
