3D-biotulostus Body-on-Chip-teknologian mahdollistajana
Stenman, Jari (2021)
Stenman, Jari
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060313798
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060313798
Tiivistelmä
Tässä kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan yleisimpiä 3D-biotulostus-menetelmiä ja biomusteiden tärkeää roolia biotulostuksessa sekä Body-on-Chip-monikudosmallinnusta. Tavoitteena on selvittää, millaisia mahdollisuuksia ja uusia tutkimusasetelmia nämä teknologiat tuovat lääketieteeseen, tutkimukseen ja lääketestaukseen ja mitä etua näistä menetelmistä on verrattuna perinteiseen 2D-soluviljelyyn.
Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin, kuinka mallintamalla kudosta mahdollisimman tarkasti 3D-ympäristössä jäljitellään solujen luontaista ympäristöä ihmiselimistössä. Selvityksessä tuli esille, kuinka solubiologisia lähtökohtia on voitu huomioida uudella tavalla soluviljelyssä ja myös biomusteissa.
Biomateriaalien kehitystyö on ollut oleellinen osa 3D-biotulostusteknologiaa, ja biomusteet ovatkin avainasemassa onnistuneessa biotulostuksessa. Niiden tulee toimia tulostustapahtumassa ja kyetä muodostamaan ja säilyttämään kudoksen rakenne sekä tarjota oikeanlainen elinympäristö ja tuki solujen tehtäville muun muassa kasvamiseen, lisääntymiseen ja liikkumiseen. Body-on-Chip-menetelmällä taas saadaan simuloitua ja mallinnettua eri kudosten ja elinten toimintaa, kun ne ovat toisiinsa yhteen liitettyinä mikrofluidistiikan keinoin, kuten ihmiskehossakin kokonaisuutena. Käytännön esimerkkien ja toteutettujen uudentyyppisten tutkimusasetelmien tarkastelun kautta valotetaan näiden menetelmien käytännön hyötyjä ja tarpeellisuutta. Käy myös ilmi, kuinka on toteutettu tutkimuksia, jotka eivät olisi olleet mahdollisia perinteisellä 2D-soluviljelyllä ja ilman monikudosmallinnusta.
Esimerkiksi lääketestauksessa on selvinnyt haittavaikutuksia, joiden toteamisessa monikudosmallinnuksella on ollut keskeinen rooli. Ilman sitä jotkin haittavaikutukset saattaisivat jäädä huomaamatta ja ne tulisivat esille mahdollisesti vasta potilaskäytössä. Tämä tuo esille näiden menetelmien tärkeyden myös tulevaisuudessa, ja niiden käyttö lisääntyneekin jatkossa.
Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin, kuinka mallintamalla kudosta mahdollisimman tarkasti 3D-ympäristössä jäljitellään solujen luontaista ympäristöä ihmiselimistössä. Selvityksessä tuli esille, kuinka solubiologisia lähtökohtia on voitu huomioida uudella tavalla soluviljelyssä ja myös biomusteissa.
Biomateriaalien kehitystyö on ollut oleellinen osa 3D-biotulostusteknologiaa, ja biomusteet ovatkin avainasemassa onnistuneessa biotulostuksessa. Niiden tulee toimia tulostustapahtumassa ja kyetä muodostamaan ja säilyttämään kudoksen rakenne sekä tarjota oikeanlainen elinympäristö ja tuki solujen tehtäville muun muassa kasvamiseen, lisääntymiseen ja liikkumiseen. Body-on-Chip-menetelmällä taas saadaan simuloitua ja mallinnettua eri kudosten ja elinten toimintaa, kun ne ovat toisiinsa yhteen liitettyinä mikrofluidistiikan keinoin, kuten ihmiskehossakin kokonaisuutena. Käytännön esimerkkien ja toteutettujen uudentyyppisten tutkimusasetelmien tarkastelun kautta valotetaan näiden menetelmien käytännön hyötyjä ja tarpeellisuutta. Käy myös ilmi, kuinka on toteutettu tutkimuksia, jotka eivät olisi olleet mahdollisia perinteisellä 2D-soluviljelyllä ja ilman monikudosmallinnusta.
Esimerkiksi lääketestauksessa on selvinnyt haittavaikutuksia, joiden toteamisessa monikudosmallinnuksella on ollut keskeinen rooli. Ilman sitä jotkin haittavaikutukset saattaisivat jäädä huomaamatta ja ne tulisivat esille mahdollisesti vasta potilaskäytössä. Tämä tuo esille näiden menetelmien tärkeyden myös tulevaisuudessa, ja niiden käyttö lisääntyneekin jatkossa.