Co to są bioartukowane narządy?

Narządy bio-sztuczne to zastępcze części ciała utworzone z materiału biologicznego. Tradycyjne sztuczne narządy są zwykle mechaniczne i zbudowane są ze związków syntetycznych, takich jak plastik i stop metali. Natomiast narządy bio-sztuczne składają się z żywych komórek i są hodowane w laboratorium. Tego rodzaju narządy zastępcze mają wiele zalet i mogą pomóc zmniejszyć zależność od dawców narządów ludzkich.

Każdego roku pacjenci mogą umrzeć w oczekiwaniu na przeszczep narządu. Narządy, takie jak wątroba, nerki i płuca, są często bardzo poszukiwane przez pacjentów z ciężkimi chorobami. Historycznie liczba dostępnych dawców narządów była niewystarczająca, aby zaspokoić potrzeby każdego pacjenta. Aby tradycyjny przeszczep narządu zakończył się powodzeniem, dawca i pacjent muszą być blisko biologicznie dopasowani. Nawet gdy dostępny jest narząd zastępczy, układ odpornościowy biorcy może odrzucić przeszczep.

Sztuczne narządy zostały zaprojektowane w celu rozwiązania tego problemu. Narządy wytwarzane przez człowieka, takie jak nerki, produkowane są od połowy XX wieku. Jednak normalny sztuczny narząd zbudowany jest z materiałów niebiologicznych. Podobnie jak w przypadku przeszczepionych narządów, mechaniczna sztuczna część ciała jest podatna na odrzucenie przez układ odpornościowy. W wielu przypadkach sztuczny narząd musi zostać usunięty, ponieważ jest traktowany przez organizm jako „nienaturalny”.

Narząd bio-sztuczny stosuje unikalne podejście, aby ominąć te ograniczenia. Tego rodzaju narządy są dosłownie „hodowane” w laboratorium. Aby stworzyć bioodtwarzający narząd, naukowcy wykorzystują próbkę własnych komórek pacjenta. Te wyekstrahowane komórki są stymulowane w laboratorium i szybko się namnażają. Pojemnik lub „rusztowanie” służy do wprowadzenia komórek w pożądane ustawienie podczas ich rozmnażania.

Różne typy komórek można układać warstwowo, aby tworzyć złożone narządy bio-sztuczne. Na przykład warstwa komórek mięśniowych może być umieszczona na zewnątrz części ciała, aby zapewnić mocny wygląd zewnętrzny. Te warstwy żywych komórek można ostrożnie ustawić za pomocą urządzenia laboratoryjnego przypominającego drukarkę atramentową. To urządzenie można zaprogramować tak, aby rozpraszało komórki według ustalonego wzorca i umożliwia inżynierowanie organów od dołu do góry.

Obecność własnych komórek pacjenta w narządzie bioartutycznym pomaga zmniejszyć ryzyko odrzucenia części ciała. Ten typ organów jest całkowicie organiczny i nie zawiera materiałów sztucznych, takich jak tworzywa sztuczne. Ponownie, ta funkcja radykalnie zwiększa szanse na zaakceptowanie narządu i pozwala na stworzenie niemal nieograniczonej podaży narządów w razie potrzeby.