Biotisk je aditivní výrobní proces podobný 3D tisku – využívá digitální soubor jako předlohu pro tisk objektu vrstvu po vrstvě. Na rozdíl od 3D tisku však bioprinter tiskne pomocí buněk a biomateriálů a vytváří struktury podobné orgánům, které umožňují množení živých buněk. Bioprinting je poměrně nová technologie a má obrovský potenciál přinést užitek odvětvím, jako je medicína a kosmetika.

Proces bioprintingu má tři základní kroky:

1. Bioprint se provádí pomocí buněk. Předbioprintování. Jedná se o vytvoření digitálního souboru, který má tiskárna přečíst. Tyto soubory dnes často vycházejí ze snímků CT a MRI. Výzkumníci připraví buňky a smíchají je s bioinkem a pomocí systému pro zobrazování živých buněk se ujistí, že je dostatek buněk pro úspěšný tisk modelu tkáně.

2. Bioprinting. Výzkumníci vloží bioink s buňkami do kazety a zvolí jednu nebo více tiskových hlav v závislosti na struktuře, kterou se snaží vytvořit. Vývoj různých typů tkání vyžaduje, aby výzkumníci používali různé typy buněk, bioinků a zařízení.

3. Postbiotisk. Většina struktur je zesíťována, aby se stala plně stabilní. Zesíťování se obvykle provádí ošetřením konstruktu buď iontovým roztokem, nebo UV světlem – složení konstruktu pomáhá výzkumníkům určit, jaký druh zesíťování použít. Poté se konstrukty naplněné buňkami umístí do inkubátoru ke kultivaci.

Jaké jsou aplikace bioprintingu?

Dnešní technologie bioprintingu jsou pro mnoho výzkumníků stále nové. Vzhledem k tomu, že vědci v této oblasti pokračují v objevech, může mít bioprinting obrovský dopad na řadu oblastí použití.

– Vývoj léčiv. Mnoho dnešních studií se opírá o živé subjekty – což je pro akademické i komerční organizace nepohodlná a nákladná metoda. Místo toho lze v počátečních fázích použít biotkaniny, což představuje etičtější a nákladově efektivnější řešení. Použití bioprintované tkáně může výzkumníkům pomoci dříve určit účinnost kandidáta na lék, což jim umožní ušetřit peníze a čas.

– Umělé orgány. Seznam dárců orgánů je tak dlouhý, že pacienti čekají roky, než se jim dostane potřebné pomoci. Možnost biotisku orgánů by mohla lékařům pomoci udržet krok s pacienty nebo tento seznam zcela odstranit. I když je toto řešení ještě daleko, je to jedna z nejvlivnějších možností v této oblasti.

– Hojení ran. V současné době je k dispozici mnoho tkáňově specifických bioinků, které výzkumníkům umožňují pracovat s umělými kožními buňkami, neurony, hepatocyty a dalšími. Jednoho dne by lékaři mohli tyto modely používat pro léčebné postupy, jako jsou kožní štěpy, kostní obvazy pro bojová zranění nebo dokonce plastická chirurgie.