Dalam lompatan monumental untuk pengobatan regeneratif, para peneliti di Universitas Stanford di Amerika Serikat telah mengembangkan metode terobosan untuk merancang dan mencetak 3D jaringan vaskular yang rumit. Inovasi ini, yang diterbitkan dalam jurnal Science, menjanjikan untuk merevolusi pembuatan organ buatan dan mengatasi masalah kritis pengiriman oksigen dan nutrisi dalam jaringan rekayasa.
Platform algoritma tim dapat menghasilkan jaringan vaskular hingga 230 kali lebih cepat daripada metode saat ini, mensimulasikan pola aliran dan tekanan. Teknologi ini digunakan untuk merancang jaringan dalam lebih dari 200 model anatomi dan rekayasa. Sistem ini menciptakan struktur vaskular yang meniru desain tubuh manusia, beradaptasi dengan berbagai bentuk jaringan dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
“Kami telah berhasil membuat algoritma bekerja sekitar 200 kali lebih cepat daripada metode sebelumnya dan beradaptasi dengan bentuk-bentuk kompleks, seperti organ,” kata penulis utama studi tersebut. Kemampuan untuk menskalakan jaringan bio-cetak telah dibatasi oleh kemampuan untuk membuat pembuluh darah. Algoritma baru memungkinkan pembuatan pohon vaskular yang secara setia meniru arsitektur pembuluh darah di organ nyata.
Implikasi dari penemuan ini sangat luas. Kemampuan untuk merancang dan mencetak jaringan vaskular dengan cepat dapat mengatasi hambatan utama dalam biofabrikasi. Hal ini juga dapat mengarah pada perawatan yang dipersonalisasi untuk penyakit vaskular. Tim juga sedang berupaya untuk menginduksi pertumbuhan alami kapiler terkecil, yang tidak dapat dicetak, dan meningkatkan presisi dan kecepatan bio-printer.
Penelitian ini memiliki arti khusus untuk bedah jantung anak, di mana ada kekurangan organ yang parah. Teknologi ini dapat menawarkan penyembuhan bio-rekayasa dan regeneratif, memodelkan fisika dan kinerja potensi jaringan atau organ buatan untuk membuat desain yang cocok untuk biofabrikasi. Ini suatu hari nanti dapat menggantikan jaringan yang rusak atau cacat.
Meskipun tantangan tetap ada, seperti mengintegrasikan berbagai jenis sel dan mencapai perfusi darah di seluruh jaringan, inovasi ini menandai langkah signifikan menuju pembuatan organ fungsional yang dicetak 3D. Hal ini dapat mengubah lanskap pengobatan dan menawarkan harapan bagi pasien yang membutuhkan transplantasi organ dan mereka yang menderita penyakit vaskular.