5 μέρη του σώματος που μπορούμε να 3-D Εκτυπώσουμε.

Νεφρά

Ομάδα: Wake Forest Institute For Regenerative Medicine  

Πώς είναι κατασκευασμένο: Ένας 3-D βιοεκτυπωτής καταθέτει πολλαπλούς τύπους κυττάρων του νεφρού -- καλλιεργημένα από κύτταρα που προηγουμένος έχουμε πάρει από μια βιοψία -- ενώ ταυτόχρονα οικοδομούμε ένα καλούπι από βιοδιασπώμενο υλικό. Το τελικό προϊόν στη συνέχεια επωάζεται. Το καλούπι, αφού μεταμοσχευθεί σε έναν ασθενή σιγά σιγά θα βιοαδιασπαστεί, όπως αναπτύσεται ο λειτουργικός ιστός του ασθενή.

Όφελος: Εκτιμάται ότι το 80 τοις εκατό των ασθενών για μεταμόσχευση οργάνων-καταλόγων στις ΗΠΑ και περιμένουν τα νεφρά. Τα βιοεκτυπωμένα νεφρά δεν είναι ακόμη λειτουργικά αλλά από τη στιγμή που θα είναι, η χρησιμοποίηση των κύτταρων του ίδιου του ασθενούς για να αναπτυχθεί ο ιστός, σημαίνει ότι οι γιατροί κάποια μέρα θα είναι σε θέση να παρέχουν 100% συμβατότητα σε κάθε νεφροπαθή.

Αυτιά

Ομάδα: Cornell University
 
Πώς είναι κατασκευασμένο: Οι Μηχανικοί της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας έκαναν μία 3-D σάρωση του αυτιού ενός παιδιού, σχεδίασαν ένα καλούπι το οποίο αποτελείται απο επτά τμηματα με την χρήση του προγράμματος CAD SolidWorks και στη συνέχεια εκτυπώσαν τα κομμάτια. Στο καλούπι έγινε μια ένεση με ένα υψηλής πυκνότητας gel αποτελούμενο από 250 εκατομμύρια βόεια κύτταρα χόνδρου και κολλαγόνου από ουρές αρουραίων (το τελευταίο λειτουργεί ως ικρίωμα). Μετά από 15 λεπτά, το αυτί απομακρύνεται και επωάζεται σε κυτταρική καλλιέργεια για αρκετές ημέρες. Σε τρεις μήνες, ο χόνδρος θα έχει αναπαραχθεί αρκετά για να αντικαταστήσει το κολλαγόνο.

Όφελος: Τουλάχιστον ένα παιδί στα 12.500 γεννιέται με μικρωτία, μια κατάσταση που χαρακτηρίζεται από την απώλεια ακοής η οποία οφείλεται σε ένα υπανάπτυκτο ή ακατάλληλο εξωτερικό αυτί. Αντίθετα με τα συνθετικά μοσχεύματα, τα αυτιά που προέρχονται από ανθρώπινα κύτταρα είναι πιο πιθανό να ενσωματωθούν με επιτυχία στο σώμα.

Αιμοφόρα αγγεία

Ομάδα: University of Pennsylvania and MIT 

Πώς είναι κατασκευασμένο: Χρησιμοποιώντας ένα open-source εκτυπωτή RepRap και προσαρμοσμένο λογισμικό, οι ερευνητές εκτυπώσαν ένα δίκτυο νημάτων ζάχαρης μέσα σε ένα καλούπι και επικάλυψαν τα νήματα με ένα πολυμερές που προέρχεται από το καλαμπόκι. Στη συνέχεια διανέμουν μια γέλη που περιέχει τα κύτταρα των ιστών, μέσα στο καλούπι. Μόλις σταθεροποιηθεί, πλένουν τη δομή με νερό, το οποίο διαλύει τη ζάχαρη και αφήνει κενά τα κανάλια του ιστού. 

Όφελος: Οι ερευνητές έδειξαν ότι η άντληση θρεπτικών συστατικών μέσω των καναλιών αύξησε την επιβίωση των κυττάρων που το περιβάλλουν. Επειδή τα αιμοφόρα αγγεία διατηρούν την υγεία των ιστών, μαθαίνοντας το πώς να μεγαλώσουμε την κλίμακα και να εκτυπώσουμε ένα μεγαλύτερο, πιο ισχυρό αγγειακό σύστημα είναι τελικά το κλειδί για την εκτύπωση ολόκληρων οργάνων.

Μοσχεύματα δέρματος

Ομάδα: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine 

Πώς είναι κατασκευασμένο: Πρώτον, ένα custom-made bioprinter σαρώνει και χάρτογραφεί την πληγή του ασθενούς. Μία βαλβίδα inkjet εκτινάσσει το ένζυμο θρομβίνη και ένα άλλο εκτινάσσει τα ανάμεικτα κύτταρα με κολλαγόνο και ινωδογόνο (θρομβίνη και ινωδογόνο αντιδρούν για τη δημιουργία του ινώδη θρομβωτικού του αίματος ). Στη συνέχεια, ο εκτυπωτής καταθέτει ένα στρώμα των ανθρώπινων ινοβλαστών τα οποία ακολουθούνται από ένα στρώμα των κυττάρων του δέρματος που ονομάζονται κερατινοκύτταρα.

Όφελος: Για τα παραδοσιακά μοσχεύματα, οι χειρουργοί έπερναν το δέρμα από τη μία περιοχή του σώματος και τη σύνδεαν σε μια άλλη. Οι ερευνητές του Wake Forest ελπίζουν να εκτυπώσουν το νέο δέρμα άμεσα σε μια πληγή. Τελικός στόχος, ο σχεδιασμός και δημιουργία ένος φορητού εκτυπωτή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον πόλεμο και σε ζώνες καταστροφής.

Οστά

Ομάδα: Washington State University 

Πώς είναι κατασκευασμένο: Οι ερευνητές εκτυπώνουν καλούπια με μια κεραμική σκόνη (το ανθρώπινο οστό είναι 70 τοις εκατό κεραμικό), χρησιμοποιώντας τους ίδιους 3-D εκτυπωτές οι οποίοι παράγουν μεταλλικά μέρη που μπορούμε να συναντήσουμε σε ηλεκτρικούς κινητήρες. Ένα inkjet καλύπτει το κεραμικό με ένα στρώμα πλαστικού συνδετικού. Αυτή η δομή ψήνεται στους 2282 ˚ F για 120 λεπτά και τοποθετήται σε καλλιέργεια με ανθρώπινα κύτταρα των οστών. Μετά από μία ημέρα, το ικρίωμα τα στηρίζει.

Όφελος: Κάθε χρόνο, εκατομμύρια απο τους επιζώντες των αυτοκινητιστικών ατυχημάτων  υποφέρουν από σύνθετα κατάγματα, τα οποία είναι δύσκολο να αποκατασταθούν με τις παραδοσιακές μεθόδους. Χρησιμοποιώντας μαγνητικές τομογραφίες για αναφορά, οι γιατροί θα μπορούν να εκτυπώσουν προσαρμοσμένα μοσχέυματα που ταιριάζει απόλυτα με το κάταγμα.