Luuta ja lihasta on vaikea tulostaa samasta aukosta

Jonain päivänä bioprintteri tulostaa ihmiselle uuden maksan tai haiman. Tai tähän kuumana käyvä 3D-biotulostuksen tutkimus ainakin pyrkii.

Kokonaisia elimiä odottaessa tulostetaan pieniä paloja kudosta, kuten ihokudosta ja maksakudosta. Tällä haavaa näitä kudoksia käytetään kudosteknologian tutkimuksessa sekä erilaisten kemikaalien ja lääkkeiden testauksessa.

”Niiden avulla voidaan vähentää tehokkaasti eläinkokeita”, sanoo biolääketieteen tekniikan tohtori Sanna Turunen.

Tutkija Sanna Turunen kehittää 3d-bioprintteriä, jossa on monta tulostuspäätä.

Hän työskentelee asiantuntijana pienessä suomalaisessa 3DTech-startupissa ja auttaa sitä suunnittelemaan biotulostinta, jossa yhdistyy monta erilaista tulostustekniikkaa ja tulostuspäätä.

”Kudokset koostuvat erityyppisistä soluista ja niitä ympäröivästä soluväliaineesta. Soluväliaineen koostumus määrää kudoksen mekaaniset ominaisuudet, kuten joustavuuden ja vetolujuuden”, Turunen selittää.

”Luukudos on verraten kovaa ja kestävää, lihaskudos on joustavaa ja pehmeää. Siksi niitä jäljittelevät materiaalit eli biomusteet pitää tulostaa eri tavoin.”

Etenkin solut ovat herkkiä ja pehmeitä. Osa kuolee tulostusprosessissa, jos ne puristetaan liian suurella paineella hyvin pienen suutinkärjen läpi.

Turunen yrittää selvittää, millaisen hydrogeelin sisällä solut säilyvät parhaiten elossa ja millä tulostustekniikalla ne olisi parasta pursottaa paikoilleen: paineilman, mekaanisen ruuvin vai jotenkin  muuten.

Tulostuksen jälkeen kudosta viljellään laboratoriossa. Vähitellen se kypsyy ja alkaa toimia yhtenä elävänä kokonaisuutena.

Turunen tutustui 3DTechin perustajiin vuosi sitten bioprinttereitä käsittelevässä palaverissa. Hän teki tuolloin väitöskirjaa  mikrorakenteiden valmistuksesta laserpohjaisella 3D-tulostusmenetelmällä.

Tapaamisen jälkeen Turuselle syntyi ajatus, että PostDocs in Companies (PoDoCo) -apurahan turvin hän voisi järjestää itsensä tutkijaksi 3DTechin leipiin. PoDoCo-apurahan idea on avata vastavalmistuneille tohtoreille työuria yrityksiin.

Haku onnistui. Kahden vuoden projektissa ensimmäisen vuoden rahoitus tulee Suomen Kulttuurirahastolta, toisen vuoden palkka 3DTechiltä. Tämän jälkeen Turunen näillä näkymin jatkaa yrityksessä tutkijana ihan tavallisessa työsuhteessa.

Teksti: Antti Kivimäki
Kuvat: Rami Marjamäki

Lisätietoa PoDoCo-apurahoista löytyy osoitteesta www.podoco.fi/

Tekniikan tohtori Sanna Turunen sai 28 000 euron PoDoCo-apurahan 3D-biotulostustekniikoiden yhdistämistä käsittelevään väitöksen jälkeiseen tutkimukseen vuonna 2017.
, Anna Bui.