3D-tulostettavien sarveiskalvojen biomateriaalit ja niiden soveltuvuus kudoskorjaukseen

Abstract

3D-biotulostus tarjoaa uuden, lupaavan menetelmän keinotekoisten elinten ja kudosten, kuten sarveiskalvojen, valmistamiseen. Keinotekoisten vaihtoehtojen kehittäminen on keskeinen tutkimuskohde, koska luovutettujen sarveiskalvojen saatavuus on rajallinen. Sarveiskalvo on verisuoneton kudos, jonka ansiosta se on erityisen hyvä kohde 3D-biotulostukselle. Tämä teknologia mahdollistaa biomateriaalien ja solujen tarkan kolmiulotteisen järjestelyn, jossa tulostettu rakenne luodaan kerros kerrokselta. Tässä kirjallisuuskatsauksessa keskitytään 3D-tulostettujen sarveiskalvojen valmistamiseen soveltuvien materiaalien arviointiin. Tutkimuksen kohteena ovat biomateriaalit, kuten bioyhteensopivat polymeerit ja hydrogeelit, joita voidaan hyödyntää sarveiskalvon 3D-tulostuksessa. Lopuksi tarkastellaan sarveiskalvon kudoskorjauksen mahdollisuuksia ja sen tuomia etuja. Tutkielma käsittelee materiaalien ominaisuuksia, jotka ovat olennaisia ihmisen sarveiskalvon korvaamisessa. Näitä ominaisuuksia ovat esimerkiksi läpinäkyvyys ja solukasvua edistävät ominaisuudet. Kirjallisuuskatsauksen tavoitteena on selvittää 3Dtulostettavien materiaalien yhteensopivuutta sareiskalvoon ja tunnistaa haasteet, jotka tulee ratkaista ennen materiaalien kliinistä soveltamista. Kirjallisuuskatsaukseen valikoitui hakujen jälkeen kymmenen julkaisua. Keskeiset tutkimustulokset osoittavat, että hydrogeelit ja kollageeni, täyttävät monet sarveiskalvon biologiset ja optiset vaatimukset. Niiden käyttö sellaisenaan vaatii kuitenkin edelleen kehittämistä, erityisesti mekaanisten ominaisuuksien osalta. Tehdyn kirjallisuuskatsauksen perusteella voidaan päätellä, että materiaalien yhdistäminen voi olla ratkaisu nykyisiin haasteisiin. Kudoskorjaus voi tulevaisuudessa tarjota merkittävän ratkaisun elinluovutuspulaan, sillä sen avulla kehitellyt keinotekoiset kudokset ja elimet voivat korvata puuttuvat luovuttajaelimet. Toimenpidesuosituksena esitetään, että tulevissa tutkimuksissa tulisi keskittyä materiaalin mekaanisten ja biologisten ominaisuuksien parantamiseen sekä kliinisten tutkimusten aloittamiseen niiden soveltuvuuden arvioimiseksi.