Peneliti Temukan Sistem Penumbuhan Kembali Jaringan Tubuh

Liputan6.com, Wake Forest - Jaringan tubuh dan organ cetakan 3 dimensi (3D printing) telah menunjukkan potensi nyata untuk menangani kekurangan donor jaringan tubuh pada mereka yang membutuhkan transplantasi. Tapi cetakan itu sukar berakar dan bertumbuh di induk semang barunya.

Sekarang para peneliti menggunakan pencetak 3D baru untuk menghasilkan struktur otot skala manusia yang berkembang menjadi jaringan fungsional setelah dicangkokkan pada hewan.

Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti sedang meneliti bioprinting sebagai cara mengganti jaringan yang rusak. Masalahnya ada di kesulitan meniru keruwetan jaringan manusia, dan sekarang para peneliti mencoba dengan tinta bio dan pencetak khusus sebagai upaya untuk menghasilkan jaringan hasil rekayasa yang dapat dipakai.

Dikutip dari laman Wake Forest Baptist Medical Center pada Rabu (2/3/2016), para peneliti di sana mencoba melakukan rekayasa struktur dengan ukuran dan kekuatan yang tepat untuk dicangkokkan pada tubuh manusia.

Setelah sekitar 10 tahun, sistem Integrated Tissue and Organ Printing System (ITOP) disebut-sebut telah mengatasi keterbatasan pencetakan bio sebelumnya. Alat itu menyemprotkan gel dari bahan dasar air. Gel itu mengandung sel-sel berbarengan dengan polimer yang dapat terurai yang tersusun dalam pola belah ketupat dan struktur luar yang bersifat sementara.

Gel berbahan dasar air itu disesuaikan supaya menumbuhkan dan menyehatkan sel, lalu dikombinasi dengan saluran renik (microchannels) untuk memungkinkan gizi dan oksigen menyusup dari tubuh ke struktur yang dimaksud, sehingga sistemnya tetap hidup sembari menumbuhkan sistem pembuluh darah.

Menurut para peneliti, dulunya struktur jaringan rekayasa tanpa sel darah yang sudah jadi perlu berukuran kurang dari 200 mikron supaya selnya bisa bertahan hidup, dan keterbatasan ini sudah diatasi dengan pendekatan baru.

Mereka menggunakan ITOP untuk menghasilkan struktur telinga seukuran telinga bayi yang panjangnya 3,8 centimeter, lalu dicangkokkan ke bawah kulit tikus laboratorium. Tampak sejumlah tanda penumbuhan pembuluh setelah 1 hingga 2 bulan kemudian.

Untuk menunjukkan kemampuan membuat struktur jaringan lembut, tim menggunakan sistemnya untuk menghasilkan jaringan otot, mencangkokkan dalam tikus dan ternyata—1 atau 2 minggu kemudian—jaringan itu cukup tangguh untuk menampakkan pembuluh dan merangsang pertumbuhan syaraf, demikian dilaporkan penulis senior penelitian Anthony Atala.

Dengan menggunakan sel punca manusia, sistem ini juga telah mencetak bagian tulang rahang manusia berukuran cukup besar untuk keperluan rekonstruksi wajah. Hasilnya juga ditanam pada tikus. Setelah 5 bulan, strukturnya telah matang menjadi jaringan tulang berpembuluh.

Bukan hanya itu, sistem ITOP memiliki potensi untuk mengambil data dari pemindai CT ataupun MRI lalu membuat jaringan khusus untuk pasien. Jadi, kalau paisen kehilangan jaringan tertentu—semisal bagian telinga atau hidung—sistem ini dapat mereproduksi replika yang cermat.

Kata Anthony Atala lagi, “Pencetak baru jaringan dan organ tubuh ini merupakan kemajuan penting dalam upaya kita membuat jaringan pengganti pada pasien.”

Kemudian, “ Sistem ini bisa menghasilkan jaringan stabil pada skala manusia. Dengan perkembangan lanjutan, teknologi ini dapat berpotensi untuk digunakan mencetak jaringan hidup dan struktur organ hidup untuk keperluan cangkok bedah.”

Temuan ini sudah dilaporkan di jurnal Nature Biotechnology.