Rejeneratif tıp için canlı hücrelerin biyo-basımını ilerletmek

Beklenen Sonuç:

Bu konu, "Sağlıklı bir toplum için yeni araçlar, teknolojiler ve dijital çözümler geliştirmek ve kullanmak" hedefinin bir veya daha fazla beklenen etkisine olanak sağlayan veya katkıda bulunan faaliyetleri desteklemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, bu konu kapsamındaki teklifler, aşağıdaki beklenen sonuçların çoğuna yönelik, bunlara uygun ve katkıda bulunan sonuçlar sunmayı hedeflemelidir:

• Akademiden ve endüstriden biyomedikal bilim insanları, insan dokusunu yenilemek için tasarlanmış tüm biyo-basım ünitelerine erişim sağlayacaktır.
• Sağlık profesyonelleri, biyo-basılı insan dokusu ile gelişmiş tedavileri mümkün kılan ekipmanların güvenli ve etkili kullanımı hakkında bilgi edinecektir.
• Sağlık hizmeti sağlayıcıları, karşılanamayan tıbbi ihtiyaç durumlarını tedavi etmelerini sağlayan araçlara sahip olacaktır.
• Bireysel hastalar, biyo-basılı rejeneratif tıp çözümü sayesinde kendi tıbbi durumlarına kişiselleştirilmiş bir yaklaşımdan faydalanacaktır.

Kapsam:

Canlı hücrelerin dokuya özgü fonksiyonel 3D biyo-basımı, rejeneratif tıpta transplantasyon uygulamaları için yeni bir yaklaşım olarak önemli ilerleme kaydetmiştir. Farklı hedeflenen doku veya organların onarımı için şu anda geliştirilmekte olan çeşitli biyo-basım teknolojileri bulunmaktadır. Biyo-basılı hücre yapıların rejeneratif tıp için potansiyelini tam olarak ortaya çıkarmak için hala bazı darboğazların aşılması gerekmektedir. Pre-klinik modellerde yapılan çeşitli çalışmalar, biyo-basılı hücre yapıların veya dokuların, otolog doku greftlerinin basılmasına izin vererek olumsuz greft-konak reaksiyonlarını önlemesi nedeniyle rejeneratif tıp için büyük umut vaat ettiğini göstermiştir. Ancak, bu tür yaklaşımların klinik ortamlara (yani insanlara) aktarılması ve iç organlara uygulanması hala araştırılması ve gösterilmesi gereken bir konudur. Gerçek hedef bölgeye (yani insan vücudundaki kusurlu doku veya organ) bağlı olarak farklı biyo-basım yaklaşımları tercih edilebilir. Karmaşık dokuların ve özellikle tüm organların basılması için, transplantasyonu takiben in-vitro bir yaklaşım tercih edilen yoldur. Bazen "in-vivo" veya "intraoperatif" olarak da adlandırılan "in-situ" biyo-basım, cerrahi bir ortamda canlı bir denek üzerinde gerçekleştirilen bir biyo-basım sürecini yansıtır ve belirli durumlarda (örn. doku onarımı) transplantasyonu takiben in-vitro biyo-basım tekniğine göre avantajlara sahiptir. İn-situ biyo-basım, biyo-mürekkeplerin bir hastanın vücudundaki hedef bölgeye doğrudan desenlenmesini içerir ve rejenerasyon veya onarımın gerekli olduğu gerçek fizyolojik konumda, bölgeye uygun bir doku yapısının hassas bir şekilde oluşturulmasına olanak tanır. Bu şekilde, in-situ biyo-basım yüksek adaptasyon yeteneği, kontaminasyon riskinin azalması, hücre canlılığının, fonksiyonunun ve konak entegrasyonunun iyileşmesini sağlar. İnsan hayati organlarında bulunan yüksek hücre yoğunlukları, matris olarak daha az ek biyomateryal içeren biyo-mürekkeplerin önemini vurgulamaktadır. Bu nedenle, doğal dokuya benzer hücre yoğunlukları içeren hücre yapılarının biyo-basımı, kusurlu karmaşık dokuların veya iç organların onarımını ve/veya rejenerasyonunu kolaylaştırabilir. Bu tür yaklaşımlar için, sofistike mikro-cerrahi enstrümantasyon ve tıbbi görüntüleme platformlarını içeren biyo-basım ekipmanının titiz mühendisliği gereklidir. İstenen fonksiyonu elde etmek ve in-vitro basılı biyo-yapılar için doğal dokulardaki doğal ipuçlarını taklit etmek için ek uyaranların kullanılması gerekirken, in-situ yaklaşımlar genellikle gerekli hücre dışı ipuçlarını sağlayan doğal bir biyoreaktör olarak vücuda güvenir. Son zamanlarda, in-situ biyo-basımın gerçek zamanlı uyaranlarla kombinasyonları, iç organların onarımı için bile araştırılmıştır. Ancak, mevcut görüntüleme modaliteleri ve cerrahi prosedürlerle entegrasyon veya oluşturulan biyo-yapının uzun süreli stabilitesi ve işlevselliği gibi aşılması gereken darboğazlar devam etmektedir.