Ανθρώπινα κύτταρα από εκτυπωτή

Μια νέα ψηφιακή εποχή γεννιέται στη Θεσσαλονίκη. Ο πρώτος 3D Bioprinter τοποθετείται σήμερα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο. Στο Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας αναπτύσσονται και άλλες καινοτόμες τεχνολογίες

  | ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ: 29/06/2018 08:00 |
Ανθρώπινα κύτταρα από εκτυπωτή
Με την εκτύπωση ανθρώπινων κυττάρων θα ξεκινήσουν οι δοκιμές του πρώτου στην Ελλάδα 3D Bioprinter

Το συναρπαστικό ταξίδι στις λεωφόρους της επιστήμης εξελίσσεται με ιλιγγιώδεις ρυθμούς. Παρά τις δυσμενείς συνθήκες των τελευταίων ετών, η διαδρομή περνά και από τη χώρα μας: ο πρώτος στην Ελλάδα 3D Bioprinter, ο οποίος εκτυπώνει κύτταρα και ιστούς, θα τοποθετηθεί σήμερα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Η επιστημονική ομάδα του Εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας θα ξεκινήσει σε αυτόν δοκιμές για την εκτύπωση ανθρώπινων κυττάρων, με τελικό στόχο την εκτύπωση χόνδρων, οστών και δέρματος. Το τρισδιάστατο σχέδιο θα αποτυπώνεται στην οθόνη του υπολογιστή, η εντολή θα δίνεται με το πάτημα ενός κουμπιού και λίγη ώρα αργότερα… ένα ανθρώπινο οστό θα εκτυπώνεται στο εργαστήριο. Μια νέα ψηφιακή εποχή γεννιέται αθόρυβα στη Θεσσαλονίκη.
Καινοτομιες. Πολλές καινοτόμες έρευνες, αντίστοιχες με αυτές που πραγματοποιούνται στα πιο προηγμένα επιστημονικά κέντρα του κόσμου, λαμβάνουν χώρα στο Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ: οργανικά φωτοβολταϊκά τα οποία λόγω της ευκαμπτότητάς τους μπορούν να μεταφερθούν ακόμη και σε μια μεγάλη βαλίτσα. Οργανικά φωτοβολταϊκά τα οποία καλύπτουν θερμοκήπια δημιουργώντας συνθήκες μεγαλύτερης βλαστικής απόδοσης στα φυτά. Νανοΐνες με ενσωματωμένες φαρμακευτικές ουσίες που προστατεύουν τον οργανισμό και αναπτύσσουν αντιφλεγμονώδη δράση. Νανοϋλικά που μεταφέρουν στοχευμένα στα σημεία του πόνου φαρμακευτική κάνναβη. Και αρκετά άλλα. Μια αναλυτική παρουσίαση των τεχνολογιών αιχμής που αναπτύσσονται στο Πανεπιστήμιο θα πραγματοποιηθεί στο 15ο Διεθνές Συνέδριο Νανοτεχνολογίας LTFN του ΑΠΘ, που αρχίζει αύριο στο ξενοδοχείο Porto Palace Conference Center και θα διαρκέσει μέχρι τις 7 Ιουλίου. 
Εκεί θα παρουσιαστούν για πρώτη φορά ο 3D Bioprinter και ένας ακόμη 3D Printer που θα κατασκευάζει σε τρεις διαστάσεις οργανικά ηλεκτρονικά. «Η τεχνολογία του 3D Bioprinter βασίζεται στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Η διαδικασία είναι η εξής: δημιουργούμε ένα αντικείμενο με όλες τις διαστάσεις του σε ψηφιακό αρχείο και το χωρίζουμε σε αλλεπάλληλες στιβάδες, σε "φέτες". Καθεμία από αυτές τις "φέτες" στέλνεται στον εκτυπωτή. Εκεί έχουμε τοποθετήσει κάποιο υλικό που λιώνει και το οποίο αποτίθεται στιβάδα στιβάδα. Με τις αλλεπάλληλες στιβάδες δημιουργείται όγκος και τελικά το αντικείμενο που θέλουμε» λέει στα «ΝΕΑ» ο Στέργιος Δερμενούδης, ερευνητής βιολόγος και μέλος της ομάδας που θα πραγματοποιήσει έρευνα με τον Bioprinter του ΑΠΘ.

Τα υλικα. «Στην τρισδιάστατη βιοεκτύπωση (3D Bioprinting) έχουμε τη χρήση κατάλληλων βιοϋλικών και κυττάρων για την κατασκευή ιστών και οργάνων. Τα υλικά που τοποθετούνται στον εκτυπωτή είναι αναμεμειγμένα με κύτταρα, τα οποία μπαίνουν στις κατάλληλες θέσεις και έτσι δημιουργείται ένα όργανο. Απώτερος στόχος μας είναι η αποκατάσταση βλαβών και η αντιμετώπιση παθήσεων. Για παράδειγμα, μπορεί να έχουμε μια περιοχή ελλειμματική σε οστό. Με μια αξονική τομογραφία παίρνουμε τα δεδομένα της τρισδιάστατης απεικόνισης για το κομμάτι που λείπει και το εκτυπώνουμε χρησιμοποιώντας υλικά που υποστηρίζουν την ανάπτυξή του. Αυτό δεν θα έχει παρενέργειες αφού πρόκειται για μια εξατομικευμένη θεραπεία, καθώς παίρνουμε κύτταρα από τον ίδιο τον ασθενή και τα νέα κύτταρα παράγονται μόνο γι' αυτόν. Και όλα αυτά με χαμηλό κόστος».
Ο Στέργιος Δερμενούδης εξηγεί ότι εκτός από τη δημιουργία μοσχευμάτων η μέθοδος της τρισδιάστατης βιοεκτύπωσης μπορεί να προσφέρει και ερευνητικά εργαλεία στους επιστήμονες. «Μπορούμε να αναδημιουργήσουμε ένα κομμάτι δέρματος του ασθενούς και να εξετάσουμε πώς επιδρούν τα φάρμακα σε αυτόν ή να βρούμε εξατομικευμένη θεραπεία για τον συγκεκριμένο άνθρωπο» λέει.

Οργανικά φωτοβολταϊκά για αυτοκίνητα και θερμοκήπια
Στο συνέδριο το «παρών» θα δώσει και η ελληνική εταιρεία Organic Electronic Technologies (OET) που ιδρύθηκε το 2012 από το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ και πλέον διαδραματίζει διεθνώς ηγετικό ρόλο στη βελτίωση των οργανικών φωτοβολταϊκών και στην εμπορευματοποίηση των ερευνητικών αποτελεσμάτων. Ηδη έχει πετύχει την καλύτερη απόδοση σε παγκόσμιο επίπεδο στα οργανικά φωτοβολταϊκά, ενώ εκτιμάται ότι το 2021 η εταιρεία θα είναι σε θέση να διαθέσει στην αγορά οργανικά φωτοβολταϊκά μεγάλης κλίμακας με απόδοση ίση με 9%.     
Οπως εξηγεί στα «ΝΕΑ» ο Χρήστος Ζήσης, γεωπόνος που ολοκληρώνει το μεταπτυχιακό του στις Νανοεπιστήμες και τη Νανοτεχνολογία, «με τα οργανικά φωτοβολταϊκά αξιοποιούμε την ηλιακή ενέργεια με καινοτόμο τρόπο, καθώς έχουν πολύ χαμηλότερο βάρος, είναι ημιδιαφανή με αποτέλεσμα να υπάρχει η δυνατότητα διέλευσης της ακτινοβολίας μέσω αυτών και έτσι μπορούν να τοποθετηθούν σε παράθυρα σπιτιών ή σε αυτοκίνητα, είναι εύκαμπτα και έχουν πολύ χαμηλότερο κόστος». 
Το θέμα των οργανικών φωτοβολταϊκών απασχολεί διεθνώς τους επιστήμονες και η Ελλάδα βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της έρευνας. Το γεγονός ότι πρόκειται για ημιδιαφανείς συσκευές επιτρέπει την τοποθέτησή τους και σε θερμοκήπια με ευεργετικά αποτελέσματα στην παραγωγή.
«Εγκαθιστώντας οργανικά φωτοβολταϊκά στην οροφή μιας θερμοκηπιακής εγκατάστασης είναι δυνατό να παραχθεί ενέργεια ίση με το 1/3 των συνολικών ενεργειακών απαιτήσεων ενός θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα η βλαστική ανάπτυξη και η απόδοση της εγκατεστημένης καλλιέργειας ευνοείται, καθώς τα καλλιεργούμενα φυτά προστατεύονται από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία. Με αφετηρία τα πειραματικά αποτελέσματα της έρευνας φαίνεται να ανοίγει ένας νέος δρόμος για την εφαρμογή και την προώθηση της τεχνολογίας των οργανικών φωτοβολταϊκών στον κλάδο των θερμοκηπιακών εγκαταστάσεων», λέει ο Χρήστος Ζήσης.

1.000 ειδικοί της νανοτεχνολογίας από 65 χώρες
Το 15ο Διεθνές Συνέδριο Νανοτεχνολογίας - LTFN του ΑΠΘ ξεκινά αύριο στο ξενοδοχείο Porto Palace &  Conference Center και θα διαρκέσει μέχρι τις 7 Ιουλίου. Θα συμμετάσχουν περισσότεροι από 1.000 διακεκριμένοι επιστήμονες, ερευνητές και εκπρόσωποι της βιομηχανίας από 65 χώρες με σκοπό να ανταλλάξουν απόψεις, να ενισχύσουν την καινοτομία στα πεδία των νανοτεχνολογιών και των νανοεπιστημών και να δημιουργήσουν τις προϋποθέσεις για τη μεταξύ τους συνεργασία.

ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ