How to 3D print human tissue - Taneka Jones

Translator: Nyein Chan Ko Ko Reviewer: sann tint

There are currently hundreds of thousands of people on transplant lists,

လက်ရှိမှာ ကိုယ်အင်္ဂါ အစားထိုးခွင့်ရဖို့ စောင့်ဆိုင်းနေသူတွေ သိန်းချီပြီးရှိပါတယ်

waiting for critical organs like kidneys, hearts, and livers

သူတို့ဟာ ကျောက်ကပ်၊နှလုံး၊ အသည်းလိုမျိုး သူတို့အသက်ကို ကယ်နိုင်တဲ့

that could save their lives.

အရေးကြီးအင်္ဂါတွေ ရနိုင်ဖို့ စောင့်နေကြတယ်

Unfortunately,

ကံမကောင်းစွာပဲ

there aren’t nearly enough donor organs available to fill that demand.

ဒီလိုအပ်ချက်ကိုဖြည့်ဖို့ လုံလောက်တဲ့ ကိုယ်အင်္ဂါအလှူရှင် မရှိဘူး

What if instead of waiting,

ဒီလို စောင့်နေမယ့်အစား

we could create brand-new, customized organs from scratch?

ကျနော်တို့ဟာ ကိုယ်အင်္ဂါသစ်တစ်ခုကို အစကနေ ဖန်တီးနိုင်ပါတယ်

That’s the idea behind bioprinting,

ဒါက ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်းရဲ့ နောက်ကွယ်က စိတ်ကူးပါ

a branch of regenerative medicine currently under development.

လက်ရှိ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာတဲ့ ပြန်လည်အသစ်ဖြစ်ခြင်း ဆေးပညာရဲ့အခွဲတစ်ခုပါ

We’re not able to print complex organs just yet,

ရှုပ်ထွေးတဲ့ ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါတွေကို တော့ မဖန်တီးနိုင်သေးပါဘူး

but simpler tissues including blood vessels and tubes

ဒါပေမဲ့ သွေးကြောမျှင်လို ၊ ပြွန်ခေါင်းတွေလို

responsible for nutrient and waste exchange

အဟာရ နဲ့ အညစ်အကြေး လဲလှယ်တဲ့ ရိုးရှင်းတဲ့ တစ်သျှူးတွေကိုတော့

are already in our grasp.

လုပ်ပြနိုင်ပါပြီ

Bioprinting is a biological cousin of 3-D printing,

ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်းဆိုတာ 3D printing ရဲ့ ဇီဝဗေဒ အမျိုးတော်ပါတယ်

a technique that deposits layers of material on top of each other

သူက ကုန်ကြမ်းပစ္စည်း အလွှာတွေကို တစ်ခုပေါ်တစ်ခု ထပ်တင်ပြီး

to construct a three-dimensional object one slice at a time.

တစ်ကြိမ်မှာတစ်လွှာ တည်ဆောက်ပြီး သုံးဘက်မြင် ဝတ္ထု ဖန်တီးတာပါ

Instead of starting with metal, plastic, or ceramic,

သတ္တု၊ ပလပ်စတစ် နဲ့ ကြွေထည်လိုမျိုးတွေနဲ့ စမယ့်အစား

a 3-D printer for organs and tissues uses bioink:

ကိုယ်အင်္ဂါအတွက် 3D ပရင်တာကတော့ သက်ရှိဆဲလ်တွေပါတဲ့

a printable material that contains living cells.

ပုံနှိပ်လို့ရတဲ့ ဘိုင်အိုမင်ကို အသုံးပြုပါတယ်

The bulk of many bioinks are water-rich molecules called hydrogels.

ဘိုင်အိုမင်တွေက ဟိုက်ဒရိုဂျယ်လို့ခေါ်တဲ့ ရေကြွယ်ဝတဲ့ မော်လီကျူးတွေဖြစ်ပါတယ်

Mixed into those are millions of living cells

သန်းနဲ့ချီတဲ့ သက်ရှိဆဲလ်တွေနဲ့ ဆဲလ်တွေကို ဆက်သွယ် ကြီးထွားစေတဲ့

as well as various chemicals that encourage cells to communicate and grow.

ဓာတုပစ္စည်းစုံလင်စွာ ရောနှောပါဝင်ပါတယ်

Some bioinks include a single type of cell,

အချို ဘိုင်အိုမင်မှာ ဆဲလ်အမျိုးအစား တစ်ခုပဲ ပါဝင်တယ်

while others combine several different kinds to produce more complex structures.

အချို့ကတော့ တည်ဆောက်ပုံရှုပ်ထွေးတဲ့အတွက် အမျိုးအမည်ကွဲပြားတဲ့ ဆဲလ်တွေ ပေါင်းစပ်ထားတယ်

Let’s say you want to print a meniscus,

သင်က ခြေသလုံးရိုးနဲ့ ပေါင်ရိုးတွေ တစ်ခုနဲ့ တစ်ခု

which is a piece of cartilage in the knee

မပွတ်တိုက်အောင် ထိန်းပေးတဲ့

that keeps the shinbone and thighbone from grinding against each other.

ဒူးကအရိုးနုလေးတစ်ပိုင်းဖြစ်တဲ့ meniscus ကို ပုံနှိပ် ချင်တယ်ဆိုပါစို့.

It’s made up of cells called chondrocytes,

သူက chondrocytes ဆိုတဲ့ ဆဲလ်တွေနဲ့ လုပ်ထားပြီး

and you’ll need a healthy supply of them for your bioink.

ဘိုင်အိုမင်အတွက် ကျန်းမာတဲ့ အဲဒီဆဲလ်တွေရှိဖို့လိုတယ်

These cells can come from donors whose cell lines are replicated in a lab.

ဒီဆဲလ်တွေက အလှူရှင်ဆီကရပြီး ဓာတ်ခွဲခန်းထဲမှာ ပြန် ပွားထားတယ်

Or they might originate from a patient’s own tissue

ဒါမှမဟုတ် ခန္ဓာကိုယ်ကနေ ဓာတ်မတည့် ဆန့်ကျင်မှုနည်းအောင်

to create a personalized meniscus less likely to be rejected by their body.

တစ်ဦးချင်းအတွက် ပြုပြင်ထားတဲ့ meniscus ဖြစ်ဖို့ လူနာရဲ့ ကိုယ်ပိုင်တစ်သျှူးကနေ စနိုင်ပါတယ်။

There are several printing techniques,

ပုံနှိပ်တဲ့ နည်းတွေက မျိုးစုံရှိပါတယ်

and the most popular is extrusion-based bioprinting.

လူသိအများဆုံးကတော့ extrusion-based bioprinting ပါပဲ

In this, bioink gets loaded into a printing chamber

ဒီမှာဆိုရင်၊ ဘိုင်အိုမင်တွေကို ပုံနှိပ်တဲ့ အခန်းငယ်ထဲထည့်လိုက်ပြီး

and pushed through a round nozzle attached to a printhead.

ပုံနှိပ်ခေါင်းနဲ့ ချိတ်ထားတဲ့ နှုတ်သီး ခေါင်းဝိုင်းလေးကနေ တွန်းထုတ်တယ်

It emerges from a nozzle that’s rarely wider than 400 microns in diameter,

အချင်း ၄၀၀ မိုက်ခရွန် ထက် နည်းနည်းပဲ ကျယ်ပြီး

and can produce a continuous filament

လူ့လက်သည်းခွံလောက်ပဲ ရှိတဲ့ အထူနဲ့ ဘိုင်အိုမှင်တွေကို

roughly the thickness of a human fingernail.

နှုတ်သီးခေါင်းကနေ အမျှင်မပြတ်ထုတ်ပေးနိုင်တယ်

A computerized image or file guides the placement of the strands,

ကွန်ပျူတာပုံရိပ်သို့မဟုတ် ဖိုင်တစ်ခုခုက အမျှင်တွေကို

either onto a flat surface or into a liquid bath

ပြန့်ပြူးတဲ့မျက်နှာပြင် (သို့) အရည်အိတ် ပေါ်မှာ နေရာချဖို့ လမ်းပြပေးတယ်

that’ll help hold the structure in place until it stabilizes.

ပုံစံကို တည်ငြိမ်အောင် ပြုလုပ်ဖို့ သူက ထိန်းထားရာမှာ အကူအညီပေးတယ်

These printers are fast, producing the meniscus in about half an hour,

ဒီပရင်တာတွေက မြန်ဆန်ပြီး meniscus ကို တစ်ကြိမ်မှာ အမျှင်ပါးလေး တစ်ချပ်စီနဲ့

one thin strand at a time.

နာရီဝက်အတွင်း ပုံပေါ်အောင် ပြုလုပ်ပေးနိုင်ပါတယ်

After printing, some bioinks will stiffen immediately;

ပုံနှိပ်ပြီးရင် အချို့သော ဘိုင်အိုမင်တွေက ချက်ချင်း တောင့်တင့်သွားတယ်

others need UV light or an additional chemical or physical process

အချို့ကတော့ ပုံစံကို တည်ငြိမ်အောင်လုပ်ဖို့ UVအလင်းရောင်နဲ့

to stabilize the structure.

အပိုဓာတု (သို့) ရူပ ဖြစ်စဉ်တစ်ခုလိုတယ်

If the printing process is successful,

ပုံနှိပ်တဲ့ လုပ်ငန်း အောင်မြင် သွားရင်

the cells in the synthetic tissue

ဖန်တီးထားတဲ့ တစ်သျှူးထဲက ဆဲလ်တွေက

will begin to behave the same way cells do in real tissue:

တစ်သျှူး အစစ်ထဲက ဆဲလ်တွေလိုမျိုး တခုနဲ့တခု အချက်ပြပြီး

signaling to each other, exchanging nutrients, and multiplying.

အာဟာရဖလှယ်တာ၊ ဆဲလ်ပွားတာတွေလုပ်နိုင်ပါလိမ့်မယ်

We can already print relatively simple structures like this meniscus.

ကျနော်တို့ ဒီလို ရိုးရှင်းတဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံ ရှိတဲ့ meniscus ကို ပုံနှိပ်နိုင်နေပါပြီ

Bioprinted bladders have also been successfully implanted,

ဇီဝပုံနှိပ်ထားတဲ့ ဆီးအိတ်ကိုလည်း အောင်မြင်စွာ အစားထိုးကုသပြီးပါပြီ

and printed tissue has promoted facial nerve regeneration in rats.

ပုံနှိပ်တစ်သျှူးတွေနဲ့ ကြွက်တွေမှာ မျက်နှာ အာရုံကြောပြန်ပေါ်တာကို တိုးမြှင့့်ပြီးပြီ

Researchers have created lung tissue, skin, and cartilage,

သုတေသီတွေက အဆုတ်တစ်သျှူး၊ အရေပြားနဲ့ အရိုးနုတွေကို ဖန်တီးခဲ့ပြီးပြီ

as well as miniature, semi-functional versions of kidneys, livers, and hearts.

တစ်ဝက်တပျက် လုပ်ဆောင်တဲ့ ကျောက်ကပ်၊ အသည်းနဲ့ နှလုံးတို့ရဲ့ပုံစံငယ်တွေရောပါး

However, replicating the complex biochemical environment

သို့ပေမည့်၊ အဓိက အင်္ဂါတွေရဲ့ ဇီဝဓာတု ဝန်းကျင်ကိုလိုက်တုတာကတော့

of a major organ is a steep challenge.

စိန်ခေါ်မှု တစ်ခုဖြစ်တုန်းပါပဲ.

Extrusion-based bioprinting may destroy

Extrusion-based bioprinting က နှုတ်သီးခေါင်း သိပ်သေးရင်ဖြစ်စေ၊

a significant percentage of cells in the ink if the nozzle is too small,

ပုံနှိပ်တဲ့ဖိအားသိပ်များရင် ဖြစ်စေ

or if the printing pressure is too high.

မင် ထဲမှာပါတဲ့ ဆဲလ်ပမာဏတချို့ကို ပျက်စီးစေနိုင်တယ်

One of the most formidable challenges

ကြောက်စရာ စိန်ခေါ်မှုတွေထဲက တစ်ခုကတော့

is how to supply oxygen and nutrients to all the cells in a full-size organ.

အောက်ဆီဂျင်နဲ့ အာဟာရတွေကို ပုံမှန်အရွယ် အင်္ဂါတွေက ဆဲလ်တွေဆီကို ပို့ပေးပုံပါ။

That’s why the greatest successes so far

ဒါကြောင့် အခုထိ အောင်မြင်မှုကတော့

have been with structures that are flat or hollow—

ပြန့်တဲ့ (သို့) အခေါင်းပေါက် ဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ အင်္ဂါတွေသာ ဖြစ်ပြီး

and why researchers are busy developing ways

သုတေသီတွေက အလုပ်များနေတာက ဇီဝပုံနှိပ် တစ်သျှူးဆီကို

to incorporate blood vessels into bioprinted tissue.

သွေးကြောတွေ ထည့်ဖို့ နည်းလမ်းတွေရှာဖို့ အတွက်ကြောင့်ပါ။

There’s tremendous potential to use bioprinting

ဘိုင်အိုပုံနှိပ်ခြင်းကို အသက်တွေကို ကယ်ဖို့နဲ့

to save lives and advance our understanding

အင်္ဂါတွေ အလုပ်လုပ်ပုံကို နားလည်နိုင်စွမ်း

of how our organs function in the first place.

မြှင့်တင်ရာမှာ ပထမဆုံးသုံးဖို့ ကြီးမားတဲ့ အလားအလာတွေရှိပါတယ်

And the technology opens up a dizzying array of possibilities,

နည်းပညာဟာ အီလက်ထရောနစ်ပစ္စည်းတွေ ပါတဲ့ တစ်သျှူးတွေကို ပုံနှိပ်တာမျိုးလို

such as printing tissues with embedded electronics.

ဖြစ်နိုင်ခြေများစွာအတွက်လည်း လမ်းဖွင့်ထားပါတယ်

Could we one day engineer organs that exceed current human capability,

တနေ့မှာ ကျနော်တို့ လူသား လုပ်နိုင်စွမ်းကို ကျော်လွန်တဲ့ အင်္ဂါတွေ ပြုလုပ်နိုင်မလား

or give ourselves features like unburnable skin?

ဒါမှမဟုတ် မီးမလောင်နိုင်တဲ့ အရေပြားလို အင်္ဂါရပ်တွေ ပေးစွမ်းနိုင်မလား

How long might we extend human life by printing and replacing our organs?

ကိုယ်အင်္ဂါတွေကို ပုံနှိပ်အစားထိုးပြီး လူ့သက်တမ်းကို ဘယ်လောက်အကြာ ဆွဲဆန့်နိုင်မလဲ

And exactly who—and what—

ပြီးတော့တိတိကျကျဆို ဘယ်သူတွေနဲ့ ဘာတွေက

will have access to this technology and its incredible output?

ဒီလို နည်းပညာနဲ့ သူ့ရဲ့ အံ့မခန်း ရလဒ်တွေကို လက်လှမ်းမီရရှိနိုင်မလဲ