Cetak Katup Jantung dari Printer 3D

Bentuknya seperti lemari es yang berukuran sangat besar. Warnanya abu-abu muda dan memiliki pintu kaca. Benda ini adalah printer laser 3D yang kelak bisa mencetak katup jantung buatan bagi manusia.

"Untuk bisa memproduksinya, mula-mula kami butuh tomografi komputer (CT) katup jantung pasien", jelas pimpinan proyek Hartmut Schwandt dari Universitas Teknologi Berlin.

Grafik Jantung 3D

Citra tomografi komputer, yang sejak lama digunakan di dunia kedokteran, adalah gambar penampang lintang dua dimensi. Dalam hal ini gambar penampang lintang jantung, yang menampilkan jaringan organ tubuh itu dalam nuansa warna abu-abu yang berbeda-beda.

Peneliti menggunakan software khusus untuk menggabungkan ratusan gambar dua dimensi tersebut menjadi model grafik jantung tiga dimensi. Di layar kamputer, peneliti memperbesar citra katup jantung dari grafik tersebut dan mempelajari bentuk sesungguhnya.

"Kami menganalisa wilayah sekitar katup pembuluh darah utama atau aorta hingga memperoleh geometri rinci katup jantungnya", ujar Ben Jastram, anggota tim Schwandt.

Laser Mencetak Plastik

Data geometri lalu dikirim ke printer 3D yang akan mengolah bubuk unsur plastik, bahan dasar katup jantung buatan. Bubuk terdiri dari butiran kecil yang disebar ke semacam laci hingga membentuk lapisan tipis. Laser kemudian melelehkan butiranplastik itu lapis demi lapis, di bagian yang membentuk katup jantung.

Model hasil cetakan katup aorta jantung manusia, bentuknya seperti himpunan tiga ujung jari yang dikelilingi sebuah cincin. Langkah berikut peneliti adalah membiakkan sel manusia pada model ini. Untuk itu digunakan sel punca dari jaringan tali pusat yang bayi. Dari sel induk ini bisa tumbuh berbagai sel manusia lainnya.

Pentingnya Sel Tali Pusat

"Tantangan terbesarnya, dipandang dari sudut biologi adalah, bisa mengembangkan sel yang dibiakkan pada model cetakan katup jantung, menjadi jaringan sempurna", jelas peneliti Cora Lüders.

Permukaan katup jantung harus berpori-pori, supaya sel bisa melekat dan tumbuh di atasnya. Setelah itu katup dan sel dimasukkan ke dalam reaktor organik yang menyuplai sel dengan unsur yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup.

Belum Diuji Pada Manusia

Saat ini katup jantung hasil rekayasa jaringan sel itu, telah memasuki fase uji coba di laboratorium. Diharapkan, di masa depan teknik ini bisa menjadi bentuk alternatif protesa katup jantung .

"Tujuan jangka panjang kami adalah, mencangkokan jaringan katup jantung buatan tersebut ke tubuh manusia", ujar Hartmut Schwandt. "Dalam tubuh pasien cetakan katup jantung akan terurai sendiri secara perlahan." Katup jantung plastik tersebut kemudian digantikan sepenuhnya oleh jaringan sel.

Sebelum bisa melakukan uji klinik, para peneliti masih mencari materi cetakan yang secara biologi diterima oleh tubuh manusia.