Kornea Bio-Ink Cetak 3D Baru Dapat Mengurangi Kekurangan Donor – Fabrikasi 10 Menit Tercapai

• Kornea yang dicetak 3D selama 3 menit dapat secara dramatis mengurangi ketergantungan pada jaringan donor.
• Dicetak seluruhnya dalam waktu kurang dari 10 menit menggunakan bio-tinta baru.
• Penerjemahan klinis mungkin masih memerlukan waktu beberapa tahun, karena diperlukan studi keamanan dan kemanjuran yang ekstensif.

Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, lebih dari 10 juta orang di seluruh dunia memerlukan pembedahan untuk mencegah kebutaan kornea akibat trakoma, dan sekitar 5 juta orang hidup dengan kebutaan total akibat jaringan parut pada kornea.

Meskipun jumlah donor kornea terbatas, permintaannya jauh melebihi pasokan, sehingga mendorong para peneliti untuk mengembangkan pengganti kornea buatan. Ilmuwan Universitas Newcastle kini telah menunjukkan metode pencetakan 3D cepat yang suatu hari nanti dapat mengurangi kesenjangan ini.

Kornea—lapisan refraksi terluar mata—menyumbang sekitar 80% kekuatan pemfokusan mata. Oleh karena itu, rekayasa pengganti fungsional memerlukan kelengkungan yang presisi untuk mereplikasi fungsi optik ini.

Cara Pembuatannya

Para peneliti memadukan sel stroma kornea manusia, yang diambil dari donor sehat, dengan natrium alginat dan kolagen tipe I yang dimetakrilat untuk menciptakan “tinta bio”. Gel ini ramah sel dan cocok secara mekanis untuk pencetakan ekstrusi.

Dengan menggunakan bioprinter 3D yang terjangkau, bio-ink disimpan dalam cincin konsentris untuk membangun konstruksi berbentuk kornea. Seluruh proses selesai hanya dalam 10 menit.

Bio‑tinta

Campuran kolagen-alginat memberikan integritas struktural yang cukup untuk mempertahankan bentuk sekaligus menjaga sel-sel yang tertanam tetap dapat bertahan pada suhu kamar. Viskositasnya disesuaikan sehingga material dapat diekstrusi tanpa mengorbankan kelangsungan hidup sel.

Dengan bio-ink, geometri jaringan dapat disesuaikan dengan mata pasien dengan memindai kornea dan menerjemahkan dimensinya ke dalam kode G untuk printer. Hal ini memungkinkan replikasi fitur anatomi kompleks secara presisi.

Konstruksi akhir mengalami renovasi dalam lingkungan fisiologis, mendorong pematangan struktural, fungsional, dan biomekanik yang sesuai.

Referensi:ScienceDirect | Universitas Newcastle

Ketepatan pencetakan dinilai dengan mengukur ketebalan perifer dan sentral, sedangkan viabilitas sel keratosit yang dienkapsulasi dipantau pada hari pertama dan hari ke 7 pasca pencetakan.

Apa Selanjutnya?

Meskipun kornea buatan belum siap untuk penggunaan klinis, para peneliti merencanakan studi in-vitro dan in-vivo yang diperluas untuk mengevaluasi keamanan jangka panjang, fenotip sel stroma, biokompatibilitas, dan dukungan untuk pertumbuhan sel epitel.

Intinya:mungkin diperlukan waktu beberapa tahun sebelum dokter dapat dengan yakin mengganti kornea donor dengan alternatif cetakan 3D.

Baca:Nanodrop Peningkat Penglihatan Bisa Menggantikan Kacamata