Kutatók speciális formaadó sablonokat nyomtattak olyan edényekhez, amelyek elősegítik az embriók növekedését az in vitro fertilizációs (IVF) kezelések során. Ezek az edények különböző formájú apró mélyedéseket tartalmaznak, amelyek jobban támogatják az embrió növekedését, potenciálisan növelve a sikeres IVF-kezelések esélyeit.
A B9Creations 3D nyomtatójával a Vanderbilt Egyetem és a Tennessee Termékenységi Intézet kutatócsoportja olyan öntőformákat tervezett, amelyek lehetővé tették számukra, hogy a hagyományos módszereknél olcsóbb és gyorsabb módon készítsék el ezeket a speciális WOW (well of the well) edényeket. Az egérembriókkal végzett tesztek során a félgömb alakú mélyedésekkel ellátott edények jobban segítették az embriók fejlődését, mint a hagyományos IVF-edények.
Az IVF kényes folyamat, az emberek esetében a sikerességi ráta még mindig 33% alatti. Ahogy a jobb eredmények iránti igény növekszik, a kutatók és orvosok folyamatosan új technikákat keresnek az embriókultúra javítására – ez az a szakasz, amikor az embriókat a testen kívül növesztik és táplálják a beültetés előtt. Az egyik ígéretesebb újítás ezen a téren a WOW kultúra rendszere. Új módot kínál az egyes embriók tárolására fejlődésük korai szakaszában.
A hagyományos embrió edényekkel ellentétben, ahol az embriók ugyanazon a cseppnyi „tápon” osztoznak – egy tápanyagban gazdag oldat, amely támogatja a növekedésüket –, a WOW rendszer minden embriónak saját kis „mikromélyedést” ad. Ezek a mikrolyukak külön tartják az embriókat, de továbbra is hozzáférnek egy nagyobb közös térhez, amely közös tápoldatot tartalmaz.
Ez a módszer segíti az embriók növekedését, kevesebb zavaró tényezővel és jobb hozzáféréssel a szükséges tápanyagokhoz. A kutatók arra jutottak, hogy a mikrolyukak alakja és mérete nagyban befolyásolhatja az embriók fejlődését, és a mélyedések formájának testreszabása a WOW rendszerben még jobban segítheti egészséges fejlődésüket.
A Nature magazinban megjelent jelentésükben a csapat elmondta, hogy a 3D nyomtatás kulcsfontosságú volt innovációjukban. Formaadó sablonok készítéséhez a B9Creations DLP 3D nyomtatóját használták. Miután megvoltak a formák, egy puha anyagot, úgynevezett polidimetilsziloxánt (PDMS) öntöttek bele. Miután a PDMS megkeményedik a 3D nyomtatott öntőformában, kiveszik azt. Ez a darab az úgynevezett WOW betét. Vannak benne apró mélyedések vagy zsebek az embriók számára. Ezeket a WOW betéteket ezután a szokásos IVF-edényekbe rögzítik. Ez az új edény, benne a WOW betéttel, segíti az embriók jobb növekedését.
Az egyik legizgalmasabb felfedezés az volt, hogy a mikrozsebek formája óriási szerepet játszik az embriófejlődésben. A kutatók különféle formákat teszteltek, köztük félgömb-, piramis- és csonkakúp-kialakításokat, és azt találták, hogy a félgömb alakú mikrolyukakban nevelt embriók mutatták a legjobb eredményeket. A félgömb alakú forma jobban utánozza az embrió természetes környezetét, így jobb esélyt ad a fejlődésre.
Az eredményt az alapján mérték, hogy az embriók milyen jól fejlődtek blasztocisztákká, ami egy olyan, fontos szakasz, amely segít az orvosoknak megjósolni a sikeres terhesség esélyeit. Ez a felfedezés megnyitja az ajtót a mikromélyedések tervezésének optimalizálásával kapcsolatos további kutatások előtt, hogy még jobb eredményeket érjenek el az emberi IVF-kezelések során.
3D nyomtatás használatával a kutatók gyorsan és olcsón iterálhatták terveiket, olyan formákat állítva elő, amelyek nyomtatása mindössze 60 dollárba került, és olyan betéteket, amelyek egyenként mindössze 77 centbe kerültek. Ez az alacsony költségű eljárás a WOW-rendszert világszerte elérhetőbbé teheti a termékenységi klinikák számára. A tanulmány ráadásul feltárta, hogy a 3D nyomtatott WOW edények, különösen a félgömb alakú mikrozsebekkel, felülmúlták teljesítményükkel a kereskedelmi forgalomban kapható alternatívákat.
