3D-skriveren spyr ut 1000 celler i sekundet. Og best av alt: Cellene overlever den tøffe behandlingen og er klare til å gjøre jobben sin på netthinnen.
Forsiktig med store ord
– Til vår store overraskelse overlevde disse cellene utskriftsprosessen, konstaterer Keith Martin. Han er professor ved universitetet i Cambridge.
Sammen med kolleger fra flere institusjoner i den engelske universitetsbyen, har han klart å skrive ut celler som kan brukes til å reparere øyne.
Det er første gangen noen har lykkes med å skrive ut celler fra sentralnervesystemet til voksne dyr på 3D-skriver, ifølge Martin.
Men han maner til å være forsiktig med de store ordene om en kur mot blindhet foreløpig:
– Vi er på et relativt tidlig stadium, og må være forsiktige med å si at vi er i ferd med å finne en kur.
– Men det vi kan si, er at vi kan bruke blekkskriver-teknologi til å bygge opp celler svært nøyaktig, at vi kan skrive ut rundt 1000 celler i sekundet svært presist, og at cellene overlever utskriftsprosessen svært godt og at de beholder evnen til å bygge opp nye forbindelser, sier Martin til forskning.no.
– Dette er et verktøy vi kan bruke til å reparere netthinnen, men det er ikke klart til å brukes på mennesker ennå, sier han videre.
Dyrker celler
Foreløpig er forsøkene gjort med celler fra rotter. Ganglieceller, som er nerveceller som finnes i netthinnen, er dyrket i laboratoriet, før de blandes inn i blekket som brukes i en blekkskriver.
– I stedet for å bruke blekk med partikler av pigment for å få farge, bruker vi blekk med netthinneceller i, forklarer Keith Martin.
Etter utskriften har forskerne fortsatt å teste cellene. De fant at det ikke er noen forskjell mellom cellene fra 3D-skriveren og cellene fra et levende øye. De overlever og vokser nøyaktig like godt.
Akkurat dette er Martin overrasket over, siden det er litt av en belastning for cellene å passere gjennom skriveren i høy fart:
– I praksis overlever disse cellene å bli skutt ut med en fart på 50 kilometer i timen. Det var en virkelig overraskelse for oss. Det er som å overleve å bli skutt ut av en kanon, sier Martin.
Utskrift lag på lag
Nå arbeider forskerne i Cambridge videre med å utvikle celle-utskrivingen slik at den faktisk kan brukes for å reparere netthinnen.
Etter at de har lykkes med å skrive ut ett lag nerveceller og ett lag støtteceller, blir det neste skrittet å skrive ut flere lag for å bygge opp en full netthinne.
– Netthinnen er en struktur med mange lag. Vi har vist at vi kan bygge opp i det minste to lag, slik at vi kan ta gliaceller og 3D-skrive netthinnens ganglieceller oppå, sier Keith Martin. Gliaceller er små celler som finnes i hele nervesystemet.
Artikkelen om forsøkene, som er publisert i tidsskriftet Biofabrication, slår fast at dette et viktig skritt i utviklingen av vev som kan transplanteres og brukes i regenerativ medisin, og at det kan hjelpe til med å kurere blindhet.
Lapper på netthinnen
– Det vi ser på nå, er hvordan dette kan utvikles til forskjellige måter å reparere netthinnen på. Med tiden ser vi ikke noen grunn til at du ikke skal kunne skrive ut mange forskjellige celletyper, på samme måte som du kan skrive ut med mange forskjellige farger i blekket, mener Martin.
Han ser for seg at det kan gå an først å bruke biter av en kunstig netthinne til å lappe på en netthinne som trenger behandling. I neste omgang håper han at det blir mulig å bygge opp en netthinne på en syntetisk membran eller en annen, lignende støttestruktur, for så å feste den til øyet.
– Det er virkelig gjort store fremskritt med stamcelletransplantasjoner i øyet, konstaterer han.
Martin håper funnene er et skritt videre for å kunne behandle grønn stær og forkalkning på netthinnen – de viktigste årsakene til blindhet og svaksynthet i Norge.
– Vi arbeider hardt for å utvikle denne teknologien til bruk på mennesker, og vi ser på hvordan den kan brukes også til andre nervereparasjoner, sier Keith Martin.
Referanse:
Barbara Lorber, Wen-Kai Hsiao, Ian M Hutchings, Keith R Martin, Adult rat retinal ganglion cells and glia can be printed by piezoelectric inkjet printing, Biofabrication 6 (2014), doi:10.1088/1758-5082/6/1/015001
