Human-on-a-Chip: Pencetakan 3D yang Mereproduksi Jaringan Manusia

BRAZIL: Para peneliti dari São Paulo State Research Support Foundation (Visp) telah memelopori pengembangan perangkat revolusioner yang dikenal sebagai “human-on-a-chip” atau “body-on-a-chip” (BoC), yang memanfaatkan teknologi pencetakan 3D . 

Perangkat mutakhir ini, yang mampu mereproduksi jaringan manusia, telah berperan penting dalam mengevaluasi toksisitas berbagai produk, menandai tonggak penting dalam penelitian biomedis.

Pemanfaatan dalam Pengujian Toksisitas Produk

Dewan Komisaris, yang menciptakan kembali jaringan kulit dan usus, telah dikerahkan untuk pengujian toksisitas di beberapa negara, termasuk Brasil. Pelaku industri besar, seperti raksasa kosmetik Nature, telah menggunakan teknologi ini sejak paruh pertama tahun 2023. 

Upaya Kolaboratif untuk Merevolusi Pencetakan 3D dalam Manufaktur Alat Kesehatan

Ahli biologi Juliana Lago menjelaskan, “Kami menerapkan bahan yang ingin kami uji pada kulit yang direkonstruksi dan mengevaluasi toksisitasnya, serta menyimulasikan tindakan tubuh manusia.”

Pendekatan inovatif ini mengatasi permasalahan etika yang sebelumnya terkait dengan uji keamanan dan efektivitas, khususnya di industri kecantikan, kebersihan pribadi, dan parfum. Dengan mengganti pengujian pada hewan, yang dilarang pada Maret 2023 oleh Dewan Nasional Pengendalian Eksperimen Hewan (Concea), dengan teknologi BoC, para peneliti dapat melakukan penilaian toksisitas yang komprehensif sambil memastikan kepatuhan terhadap standar etika.

Bahan dan Proses Produksi

Startup 3DBS, yang berbasis di Campinas, Brasil, memainkan peran penting dalam memproduksi jaringan manusia menggunakan teknologi pencetakan 3D. Jaringan usus dibuat dari sel-sel yang bersumber dari bank sel di Rio de Janeiro, sedangkan jaringan kulit berasal dari sel manusia yang diperoleh dari sampel jaringan yang dikumpulkan selama operasi. 

Ahli biologi Ana Luisa Milas menjelaskan, “Sel yang diangkat dari operasi pada anak-anak dengan cepat menghasilkan kolagen tipe I, yaitu protein yang kita butuhkan karena memberikan ketahanan dan elastisitas kulit.”

Formlabs Meluncurkan Sistem Pemompaan Resin dan Material untuk Pencetakan 3D yang Lebih Baik

Selain penerapannya dalam penelitian biomedis, teknologi pencetakan 3D telah menemukan beragam penerapan, termasuk prostetik medis dan gigi khusus, suku cadang kompleks untuk industri otomotif dan dirgantara, serta produksi cetakan dan bahan habis pakai khusus atau bervolume rendah. 

Selain itu, kemajuan seperti pengembangan jaringan kulit dengan struktur yang mirip dengan folikel rambut melalui bio-printing menjanjikan intervensi terapeutik di masa depan dalam penyembuhan luka dan perawatan cangkok.

Prospek Masa Depan dan Penelitian yang Sedang Berlangsung

Evolusi teknologi pencetakan 3D yang sedang berlangsung membuka jalan baru bagi penelitian ilmiah dan inovasi medis. Dengan kemajuan berkelanjutan dan kolaborasi antardisiplin, para peneliti bertujuan untuk memanfaatkan potensi penuh teknologi ini untuk mengatasi tantangan perawatan kesehatan yang kompleks dan meningkatkan hasil pasien.