3 boyutlu baskı teknolojisi,  akıllı ilaçlar ve özelleştirilmiş protezler gibi yenilikçi imkanlar ile etki alanını genişleterek sağlık geliştirme olanağı sunuyor. 3B baskı teknolojisinin sağlık sektörüne sunduğu imkanlar bununla sınırlı kalmıyor. Aynı bilim kurgu süper kahraman filmi olan DarkMan’de olduğu gibi, doktorların bizi 3B baskı organlarla tedavi etmesi şimdilerde pek aşinâ olmadığımız bir fikir olsa da yakın gelecekte sıklıkla kullanılan bir tedavi yöntemi haline gelebilir.

Şimdilerde başlangıcında olduğumuz biyobaskı olarak adlandırılan 3B baskı ile organ üretme teknolojisi, çeşitli üniversitelerde araştırılıyor ve deneniyor. Bu teknoloji birçok insanın uzunca bağış listelerine adını yazdırıp aylarca sıra beklediği donör bulma problemini ortadan kaldırmak için etkili ve erişilebilir bir çözüm olabilir. 

3B biyobaskı organ teknolojisi
3B biyobaskı organ teknolojisi

Biyobaskı Süreci Nasıl Gerçekleşiyor?

3 boyutlu yazıcılarda yapmanız gereken ilk işlem bir dijital modelleme oluşturmak ve akabinde yazıcınız aracılığıyla bu tasarımı katman katman basmakken, biyolojik baskıda ise süreç benzer olsa bile doku benzeri yapılar oluşturabilmek için baskı sürecinde gerekli hücrelerin kullanılması gerekiyor. 3B biyolojik baskı sürecinde uzmanlar ilk olarak bilgisayarlı tomografi taramaları, manyetik rezonans görüntüleme ve tarama gibi teknolojileri kullanarak baskıları için dijital model oluşturuyor. Devamında yazıcılar büyük bir titizlikle hazırlanarak sterilize ediliyor. Hazırlanma işlemi tamamlandıktan sonra model yazıcıya gönderiliyor. Uzmanlar bu modelleri bastırmak için hücrelerin oluşmasını sağlayan “biyoink” kullanıyor.

Newcastle Üniversitesi – Dünyanın ilk 3B baskı korneası

Tıpkı 3B yazıcı filamenti gibi biyoink yazıcının kartuşuna yerleştirilerek fiziksel 3B modeli oluşturmak için kullanılıyor. Yazdırma işlemi sırasında biyolojik yazıcılar, organın vücuda uyum sağlayabilmesi ve organ fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için steril hücreler kullanıyor. Kullanılan bu steril hücreler normal yazıcılar ile biyo yazıcılar arasındaki en büyük farkı oluşturuyor.

Biyo yazıcı örneği
Biyo Yazıcı örneği / Kaynak: All3DP

Baskı tamamlandıktan sonra uzmanlar, organı harekete geçirmek için kimyasal uyarılarda bulunuyor. Biyolojik organ baskı sürecinin en zor kısımlarından biri, bilim insanlarının inşa ettikleri organa özgü hücreleri biriktirmeleri oluyor. Örneğin bir karaciğer oluşturmak için destek hücrelerinin yanı sıra birincil karaciğer hücreleri olarak bilinen hepatositlerle başlamaları gerekiyor. Hücreler basıldıkça ve biyo yazıcı üzerinde biriktikçe, organın canlı kalmasını sağlayan mikrojel destek matrisine gömülerek organ şeklini alıyor.

Rice Üniversitesi tarafından üretilen 3B baskı kalp / Kaynak: Rice Üniversitesi
Rice Üniversitesi tarafından üretilen 3B baskı kalp / Kaynak: Rice Üniversitesi

Organ Uyuşmazlığı Sorunu Olası mı?

Organların uyum sorunu, organ nakil sürecinin uzun sürede gerçekleşme ve organ bağışlarının sınırlı olması gibi sebeplerden dolayı şu anda Amerika’da yaklaşık 114.000 insan organ bağışı için sıra bekliyor ve her 10 dakikada yeni bir kişi organ bekleme listesine ekleniyor. 3B baskı organlar ile tahmini olarak dünyada her yıl 900.000 insanın organ yetmezliği ile hayatını kaybetmesinin önlenmesi mümkün olabilir.

Peki biyobaskı yazıcılarda normal bir organ naklinde bile yaşanabilen organ uyuşmazlığı sorunu nasıl önlenebilir? Aslında bunun cevabını çok basit bir şekilde açıklayabiliriz. Uzman kişiler organ naklinin yapılacağı hastadan aldıkları hücrelerle biyoink oluşturursa organ uyumsuzluğu ihtimali kolayca bertaraf edilebilir. 

Minnesota Üniversitesi 3B baskı prostat örneği / Kaynak: Minnesota Üniversitesi
Minnesota Üniversitesi 3B baskı prostat örneği / Kaynak: Minnesota Üniversitesi

Rakamlarla Biyobaskı

Biyobaskı organ maliyeti açısından avantaj sağlıyor. Örneğin Ulusal Transplantasyon Vakfı’nın verilerine göre bir böbrek nakli ortalama 300.000$’ı aşabilirken, biyolojik biyobaskı organlar 10.000$’a kadar düşük bir maliyetle üretilebiliyor. Sunduğu tüm olanakların yanı sıra bu denli büyük bir avantaj sağlamasıyla baskı organların hayatımıza yerleşik olarak gireceği dönem sağlık sektörü açısından heyecan yaratıyor.

3 boyutlu yazıcılar ile organ üretilmesi için birçok başarılı deneme olmasına rağmen bu teknolojinin tüm dünyada uygulanabilir bir hale gelmesi için atılması gereken birkaç adım daha bulunuyor. Öncelikle biyolojik baskı sürecinin daha hızlı bir hale gelmesi gerekiyor. Aylar süren baskı sürelerinin birkaç güne hatta birkaç saate düşebileceğini düşünürsek 3B biyobaskı, sağlık alanında çığır açabilir. Bir diğer yandan baskı kalitesini artırılabilir ve daha çeşitli biyomateryal kataloğu sunulabilir.

Şimdilik belirli işlevsel ürünler basabildiğimiz 3B baskı teknolojisi, gelecekte bir gün bizlere milyonlarca insanın hayatını kurtarma imkânı sunabilir. Yüz binlerce insanın ölümüne sebep olan organ yetmezliği sorunu, yakın gelecekte çok kısa bir süre içerisinde üretilebilecek olan biyobaskı organlar ile birlikte çözüme kavuşabilir. Yıkıcı teknolojilerin hayatımızın her alanında bu denli çığır açıcı ve erişilebilir çözümler sunmasını heyecanla bekliyoruz.  

Kaynak: Interesting Engineering

Yazar: Can Duru

Editör: İrem Karaduman

Share:

administrator

Robert Kolej’de 11. sınıf öğrencisi olan Can, yapay zekanın ve kodlamanın içinde bulunduğu projelerde yer almayı seviyor. Kendini geliştirmek için programlar kodluyor ve uygulamalar hazırlıyor. Ayrıca, ekonomi alanına da ilgi duyuyor ve borsayı takip etmeyi seviyor. Yeni şeyler öğrenmeye ve araştırmaya karşı isteği, onun geleceği araştırmasını ve bu konular hakkında yazılar yazmasını sağlıyor.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.