3D Bio-Printer

 

Dunia kedokteran kini semakin bergerak maju seiring kemajuan teknologi kedokteran yang makin canggih. Keberadaan akan perangkat teknologi itu menjadi suatu hal yang dibutuhkan dan menyokong para dokter ahli bedah untuk dapat bekerja tidak semata-mata mengandalkan jaringan/organ tubuh manusia asli namun dengan alternatif lain memudahkan para dokter ahli bedah untuk lebih cepat bertindak dan menolong para pasien yang memerlukan operasi segera tanpa harus menunggu donor jaringan/organ tubuh manusia. 

3D Bio-printer adalah suatu perangkat teknologi kedokteran yang dirancang dan dikembangkan oleh perusahan Invitech yang digunakan untuk membuat organ tubuh artifisial yang dibutuhkan sebagai alternatif organ pengganti pada saat operasi. Perangkat itu telah mampu menciptakan suatu bentuk organ atau jaringan artifisial seperti arteri  yang dapat dipakai dalam operasi bypass jantung dalam jangka waktu selama 5 tahun. Sementara organ lain yang lebih komplek seperti hati, gigi, dan tulang bisa sampai 10 tahun. 

3D Bio-printer adalah suatu karya hasil kolaborasi antara perusahaan teknik Australia Invetech, sebuah perusahaan rekayasa dan otomatisasi di Melbourne, Australia, dan Organovo, sebuah perusahaan obat regeneratif yang berbasis di San Diego, California yang telah menelan biaya sekitar $ 200.000.  

Salah satu pendiri Organovo itu, Gabor Forgacs dari University of Missouri, Organovo dipilih Invetech di Mei 2009 sebagai mitra pengembangan teknologi yang sangat terintegrasi, handal dan mudah untuk untuk merancang, mengembangkan sistem 3D Bio-printer yang kemudian bisa ditransfer untuk memproduksi dan dijual secara komersial. 

Dalam kurun waktu Delapan bulan, Invetech telah mampu menyelesaikan model produksi 3D Bio-printer  perdananya ke Organovo. Model itu diperuntukkan untuk sejumlah pengiriman selama tahun 2010 dan 2011 yang telah lalu. Selanjutnya Organovo akan menempatkan printer tersebut secara global pada lembaga-lembaga penelitian yang bertugas untuk menyelidki perbaikan jaringan tubuh manusia dan organ pengganti. 

Harapan besar para ahli bedah transplantasi adalah bahwa mereka suatu hari akan dapat memesan komponen pengganti tubuh pada saat adanya permintaan operasi. Saat ini, pasien mungkin menunggu berbulan-bulan, bahkan bertahun-tahun, untuk organ dari donor yang cocok. Selama waktu itu kondisinya dapat memburuk. Dia bahkan mungkin mati. Kemampuan untuk membuat organ-organ seperti yang dibutuhkan tidak hanya akan meringankan penderitaan, tetapi juga menyelamatkan nyawa. Dan kemungkinan yang mungkin lebih dekat dengan kedatangan Bio-printer komersial pertama 3D untuk pembuatan jaringan manusia dan organ. 

3D Bio-printer  memungkinkan para ilmuwan di bidang kedokteran untuk menempatkan sel-sel hampir untuk setiap jenis/tipe sel ke pola 3-dimensi sesuai yang diinginkannya. Mereka dapat menempatkan sel-sel hati pada alat tersebut, sel-sel ginjal atau bentuk lapisan yang berdekatan dengan sel epitel dan stroma jaringan lunak yang tumbuh menjadi gigi orang dewasa, “jelas CEO Organovo, Keith Murphy. Hasil akhirnya akan digunakan oleh para dokter bedah untuk berbagai penggunaan dan analisis jaringan sel tubuh manusia dan cara terbaik untuk melakukannya adalah dengan mendapatkan sejumlah bio-printer ke tangan peneliti dan memberi mereka kemampuan untuk membuat jaringan 3-dimensi berdasarkan kebutuhannya.” 

Menurut Murphy, 3D Bio-printer ini memiliki antar muka yang intuitif yang memungkinkan para insinyur untuk membangun sebuah model dari konstruksi jaringan. Sebelum dimulai, printer membentuk konstruksi fisik organ sel-sel secara otomatis lalu sinar laser akan mencetaknya. Dengan sistem alat tersebut, mampu digunakan untuk menganalisa sel-sel manusia serta dapat digunakan sebagai hidrogel, perancah serta dukungan matriks. 

Dr Atala dan rekan-rekannya di Wake Forest Institute for Regenerative Medicine di North Carolina membuat kandung kemih baru bagi Tujuh orang pasien. Mereka memulai proses, dengan mengambil sampel kecil jaringan dari kandung kemih pasien sendiri (sehingga organ yang tumbuh dari bagian itu tidak akan ditolak oleh sistem kekebalan tubuhnya). Dari sini ia mengekstrak sel prekursor yang dapat membentuk otot di bagian luar kandung kemih dan sel-sel khusus di dalamnya. Bila sel-sel ini telah dibiakkan di laboratorium, mereka dicat ke dalam kandung kemih biodegradable berbentuk perancah yang dihangatkan sampai suhu tubuh. Sel-sel kemudian matang dan berkembang biak. Enam sampai Delapan minggu kemudian, kandung kemih siap untuk dimasukkan ke pasien. 

Keuntungan menggunakan Bio-printer adalah mampu menghilangkan kebutuhan akan perancah/penyokong, sehingga Dr Atala, juga bereksperimen dengan teknologi inkjet. Mesin Organovo menggunakan sel induk yang diambil dari sumsum tulang dewasa dan lemak sebagai prekursor. Sel-sel ini dapat dibujuk/diperlakukan menjadi pembeda ke jenis lain dari sel dengan penerapan faktor pertumbuhan yang sesuai. Sel-sel yang dibentuk menjadi butiran dengan diameter 100-500 mikron dan masing-masing mengandung 10.000-30.000 sel. Tetesan-tetesan mempertahankan bentuk mereka dengan baik dan dengan mudah melewati proses pencetakan inkjet.  

Semoga artikel ini akan menambah wawasan dan memperkaya khasanah keilmuan pembaca. Akhirnya penulis mohon maaf atas segala kekurangan penulisan artikel ini. Atas atensi para pembaca, saya ucapkan terima kasih (Surya Dharma Linggih)

Posted in: