Viimeisen kymmenen vuoden aikana on otettu isoja edistysaskeleita esimerkiksi verisuonten, ihon ja sarveiskalvojen tulostamisessa laboratoriossa. Luun tulostaminen on kuitenkin ollut iso haaste, koska se sisältää eläviä soluja ja kuollutta mineraalia.
Nyt Uuden Etelä-Walesin yliopistossa Australiassa on kehitetty tulostusneste, josta syntyy luukudosta.
Keinotekoista luuta syntyy 3D-tulostamalla nestettä liuokseen, joka jäljittelee elimistön olosuhteita. Laboratoriossa siitä on tulostettu esimerkiksi sisäkorvan rakenteita (pikku kuva).
Suurin osa nesteestä on kalsiumfosfaattia, josta luun epäorgaaninen osa pääosin koostuu. Lisäksi nesteeseen on lisätty aineita, jotka antavat sille tiettyjä kaivattuja ominaisuuksia.
Kovettuu ruumiinlämpötilassa
Huoneenlämmössä tulostusneste on kuin pehmeää pastaa, mutta se kovettuu 37 asteessa ja muodostaa lujan, huokoisen rakenteen. Ruumiinlämmöstä kovettuva neste tekee mahdolliseksi tulostaa luuta suoraan potilaaseen murtumien korjaamiseksi tai sairaan luun korvaamiseksi.
Tulostusnestettä ruiskutetaan suuttimista, joiden läpimitta on 0,2-0,8 mm. Kun neste kohtaa 37-asteisen liuoksen (punainen), jossa on luusoluja, se jähmettyy ja muodostuu luukudosta.
Nykyisin vaurioitunutta luukudosta voidaan korjata vain kahdella tavalla.
Tavallisin tapa on pitää luu aloillaan ruuveilla, tuilla tai kipsillä ja odottaa, että luu uusiutuu itsekseen. Toinen tapa on siirtää luukudosta muualta kehosta murtuma- tai tuhoutumiskohtaan.
Ensimmäinen tapa on hidas, ja toisessa tavassa voidaan siirtää kerralla vain pieniä määriä luuta, joten sitä voidaan käyttää harvoin.
Solut viihtyvät keinokudoksessa
Laboratoriossa uutta tulostusnestettä on kokeiltu sekoittaa kehon oloja jäljitteleviin liuoksiin, jotka sisältävät osteoblasteiksi kutsuttuja luusoluja.
95 % soluista, jotka sekoitetaan keinoluuhun, jäävät henkiin ja käyttäytyvät samalla tavalla kuin oikeassa luussa.
Kokeissa on esimerkiksi tulostettu luu, joka on sisäkorvassa. Tällöin selvisi, että keinokudokseen sekoittuneista osteoblasteista valtaosa pysyi hengissä ja alkoi tuottaa uutta luuta.
Nyt menetelmää aiotaan kehittää niin, että sillä voitaisiin tuottaa suurempia rakenteita, ennen kuin luuta yritetään tulostaa suoraan koe-eläimiin.
