Biyobasıma Genel Bakış

Üç boyutlu yazıcı teknolojisi hayatımızın her alanına giriyor ve günden güne gelişmeye devam ediyor. Sağlık alanında üç boyutlu yazıcılar nasıl kullanılıyor? Bu yazıda sizin için inceledim, keyifli okumalar!

En çok bilinen türü FDM (Fused Deposition Modelling) olsa da SLS ve SLA gibi daha farklı teknolojileri kullanan üç boyutlu yazıcı türleri mevcut. Son zamanlarda özellikle sağlık alanında üç boyutlu yazıcılar kişiye özel implant üretimi, ameliyat edilecek organa ait üç boyutlu modelin önceden basılıp görülmesi, doku ve organ üretimi, diş implantı üretimi ve ortodonti uygulamaları gibi birçok alanda kullanılmaya başlandı. Bunun en önemli sebebi daha ekonomik, daha hızlı ve en önemlisi kişiye özel modellerin kullanabiliyor olması.

Biyobasımı bilinen üç boyutlu basımdan ayıran nedir?

İlk farklılık kullanılan malzemelerle ilgili; filament yerine biyomürekkep (canlı hücreler), normal üç boyutlu yazıcı yerine biyoyazıcı ve bunun yanında destek malzemesi olarak da hidrojel kullanınca biyobasım adına gerekli süreç için malzemeler hazır hale geliyor.

Biyobasımın sağladığı en büyük avantajlardan biri üretilmek istenen organa ait hücrelerle beraber damarlanmayı sağlayabiliyor olmamızdır. Kılcal damar oluşumu doku-organ üretiminde çok önemli bir nokta çünkü ayrı ayrı hücrelerden organa doğru büyüyen ve kompleksleşen bir yapıda üretilen atıkları atılmasına, daha fazla oksijen ve daha fazla besinin sağlanmasına ihtiyacı vardır ve bu durum ancak damarlar yoluyla taşınan kan üzerinden sağlanır. Normalde doku mühendisliğinde kullanılan metotlarda scaffold üzerine ekilen hücrelerde bu damar oluşumu oldukça kısıtlıydı ve biyobasım bu konuda önemli bir katkı sağladı.

Neden önemli?

Son yıllarda organ nakli ihtiyacı sayısında ciddi bir artış söz konusu iken ne yazık ki organ naklinde aynı artışa ulaşılamadı. Biyobasım bu noktada önemli bir potansiyele sahip. Eğer insanlara kendi hücrelerinden (özellikle kök hücreler) biyobasımla üretilmiş organları nakil edebilirsek bir taş ile 2 önemli kuş vuracağız: Birincisi; organ nakli ihtiyacına belirli miktarda cevap verilebilecek. İkincisi üretilen organ insanların ''kendi hücrelerinden'' üretileceği için organ naklindeki başarı oranı da büyük oranda artacak - çünkü doku uyuşmazlığı gibi birtakım sorunlar ile karşılaşılmayacak!

Biyobasım hakkında yapılan çalışmalar ve geleceği

Henüz işlevsel kompleks organlar üretemiyoruz. Vücudumuzdaki bazı kompleks organlari (karaciğer, kalp, mide vb.). Bu yapıları biyoyazıcılarda basmak henüz mümkün değil fakat daha az kompleks yapıda olan organların en azından yapısal olarak basılması mümkün. Bu konuda en çok bilinen örnek Wake Forest Institute for Regenerative Medicine direktörü Anthony Atala ve ekibinin yaptığı çalışmalardır. Atala'nın meşhur TED konuşmasında gösterdiği biyobasımla üretilmiş mesane bu konuda bilinen en önemli örnektir.

Ülkemizde de bu konuda çalışmalar yapılmaktadır. Sabancı Üniversitesi'nden Bahattin Koç ve ekibinin aort damarı üretimi üzerine yapılan önemli bir çalışması mevcuttur.

Peki süper insanlara bir adım yaklaştık mı? Biyobasım ile beraber yapılmak istenenlerden biri de işlevi güçlendirilmiş veya farklı özellikler eklenmiş organların üretimidir. Örneğin yarasaların etraftaki ses dalgalarını algılayan reseptörlerin kulağımıza eklendiğini düşünsenize!

Bu konuda gerçekleştirilmesi istenen en önemli hedef ameliyat sırasında organ üretiminin gerçekleşmesi hatta bazı organların üzerine biyobasımın yapılmasının sağlanmasıdır.

Biyobasimin aşmasi gereken en önemli sorun, etiktir. Örneğin embriyonik kök hücrelerle çalışmak etik sorunlar yaratıyor ki bu da bu hücrelerle çalışmak isteyen araştırmacılar için engel teşkil ediyor. Biyobasım adım adım ilerlemeye devam ediyor, bakalım gelecekte bizi neler bekliyor…

Bu yazı BinYaprak misafir yazarlarından Mert Gezek tarafından yazılmıştır. Teşekkürler Mert!