Teknik 3D Bioprinting memang berfokus pada industri medis, sebab itu kurang familiar di sektor lain – terutama kalangan awam. Sebenarnya apa yang dimaksud dengan metode cetak tersebut? Mengapa implementasinya berfokus pada dunia kesehatan? Apa kelebihan dan kekurangannya? Simak hingga akhir artikel untuk mendapatkan jawaban!
Apa Itu 3D Bioprinting?
Sejatinya 3D bioprinter merupakan konsep cetak tiga dimensi sebagaimana teknik konvensional lain. Hanya saja, dalam bioprinting, material termoplastik dan resin diganti menggunakan suspensi sel hidup. Sebab, memang tujuannya membentuk struktur jaringan melalui aktivitas rekonstruksi dan regenerasi.
Mempertimbangkan material yang digunakan serta tujuan pembuatannya, maka sterilisasi yang ketat menjadi standar utama dalam proses percetakan. Menjaga bahan dan mesin steril juga efektif meningkatkan akurasi jaringan yang kompleks dan memaksimalkan ketepatan hasil cetak.
Jenis – Jenis 3D Bioprinting
Teknik bio-cetak sendiri memiliki klasifikasi jenis yang berbeda dengan tujuan untuk lebih menyempurnakan hasil cetakannya. Apa saja?
1. Inkjet Bioprinting
Bioprinting berbasis inkjet menjadi yang paling banyak implementasinya karena merupakan bentuk inovasi teknik cetak 2D pada zaman dahulu sehingga cukup familiar. Bedanya ada pada penggunaan mesin dan material. Mesinnya memakai printer canggih dengan kecepatan, presisi dan resolusi tinggi. Materialnya sendiri harus berbentuk cair.
2. Extrusion Bioprinting
Khusus untuk cetak bioprinting non-biologis, bio-cetak berbasis esktruksi paling direkomendasikan. Penggunaannya untuk menciptakan model-model praktikum dengan tingkat kemiripan mencapai 90% dari organ asli bagi para mahasiswa kesehatan. Secara teknik tidak berbeda dengan cetak model berbasis 3D pada umumnya.
3. Vapor Deposition Bioprinting
Jenis terakhir adalah vapor deposition bioprinting yaitu menjadikan material bentuk uap untuk kemudian kembali dipadatkan sesuai model cetak yang diinginkan. Prosesnya dilakukan lapisan demi lapisan sehingga menghabiskan waktu lebih panjang, namun hasilnya juga jauh lebih maksimal.
Keunggulan dan Kekurangan 3D Bioprinting
Tentu bukan tanpa alasan cetak bioprinting menjadi metode pilihan untuk industri kesehatan. Hal itu disebabkan teknik yang satu ini memiliki keunggulan dibandingkan metode lain – meskipun juga mempunyai kelemahan. Berikut kelebihan dan kekurangannya secara lengkap:
Keunggulan Cetak Bioprinting 3D
- Teknik cetak yang satu ini memiliki potensi menggantikan donor organ. Para ilmuwan mengembangkan pencetakan organ tiruan untuk keperluan transplantasi di berbagai belahan dunia. Hal ini dapat membantu menyelamatkan banyak jiwa di mana selama ini kasus kematian akibat tidak mendapatkan donor organ sangat tinggi.
- 3D Bioprinting menggunakan material berupa sel yang diambil langsung dari pasien bersangkutan untuk kemudian dibentuk sebagai organ tiruan. Jadi, resiko penolakan tubuh terhadap organ tersebut relatif kecil dibandingkan menerima transplantasi dari orang lain.
- Proses uji klinis biasanya menggunakan hewan sebagai objek percobaan. Hal itu menimbulkan tentangan dari para aktivis lingkungan. Melalui teknologi bio-cetak, objek bisa digantikan dengan model tiruan dengan karakteristik serupa. Tindakan ini dapat menyelamatkan ekosistem dan lingkungan secara general.
- Metode ini memungkinkan untuk mengganti sukarelawan uji coba terhadap obat-obatan yang selama ini menjadi salah satu profesi. Tidak sedikit kasus fatal akibat dampak negatif obat yang tengah dikembangkan.
Kekurangan Cetak Bioprinting 3D
Ada kelebihan, tentu saja ada kekurangan. Berikut ini adalah kelemahan-kelemahan yang dimiliki teknik bio-cetak khusus keperluan medis tersebut:
- Kompatibilitas bahan menjadi salah satu kekurangan fatal dari bioprinting. Banyak material pendukung yang tidak memiliki kecocokan dengan bahan utama, sedangkan material-material yang sesuai tidak cocok dengan mesin dan teknik bio-cetak sendiri.
- Kerusakan sel selama proses percetakan sangat mungkin terjadi dan secara otomatis itu akan mengakibatkan kegagalan. Biasanya, hal ini dipicu oleh panas berlebih yang membuat material sel terpapar radiasi dan berbahaya bila dilanjutkan.
- Biaya pembuatan 3D bioprinting sangat mahal karena proses penelitian, pengambilan material sel, pencetakan, hingga transplantasi kepada pasien membutuhkan dana besar. Terlebih metode ini tergolong baru dikembangkan sehingga tidak masuk dalam kategori pertanggungjawaban asuransi.
Bahan – Bahan 3D Bioprinting
Berbicara tentang material seperti bahan filamen namun untuk bahan baku bio-cetak 3D, maka ada tiga macam opsi yang dapat Anda pilih untuk kemudian diproses menjadi model untuk kebutuhan medis, yaitu:
1. Sel
Bahan pertama adalah sel yang diambil langsung dari makhluk hidup. Biasanya bertujuan untuk membuat organ-organ tiruan agar memiliki kompatibilitas tinggi ketika prosedur transplantasi dilakukan. Bisa juga diambil dari hewan tertentu yang biasa menjadi objek uji klinis, guna mengurangi penggunaan satwa dalam penelitian.
2. Protein
Material 3D bioprinting selanjutnya adalah protein dalam makhluk hidup yang berperan penting sebagai bagian penting komponen struktural jaringan. Penggunaan bahan ini dapat meningkatkan kecocokan mekanisme fisik dan kimia terhadap model yang dicetak menggunakan teknik tiga dimensi tersebut.
3. Polimer
Bahan terakhir adalah polimer alami yang berfungsi untuk memberikan dukungan penting terhadap aktivitas sel dan jaringan biomolekular. Bisa dibilang, polimer menjadi material tambahan saja untuk memastikan model cetak utama dari kedua bahan lain dapat berfungsi secara maksimal.
Baca juga: Bahan Print 3D: Kegunaan, Kelebihan & Kekurangannya
Hasil Pengaplikasian 3D Bioprinting
Setelah memahami tentang pengertian hingga material-material yang digunakan, Anda tentu sudah jauh lebih memahami metode bio-cetak yang satu ini, bukan? Terkait pengaplikasiannya, meskipun hanya berfokus pada industri medis, faktanya banyak sekali model cetak yang telah dihasilkan, antara lain:
- Organ Artifisial – Sebagaimana disinggung dengan jelas pada penjabaran di atas, hasil produk bio-cetak mayoritas adalah organ buatan (artifisial). Adapun jenis-jenis organ yang sudah berhasil diciptakan melalui teknik printing 3D adalah: paru-paru, liver, dan jantung.
- Model Operasi Estetika dan Bedah Plastik – Jika organ artifisial dibutuhkan dalam prosedur transplantasi, maka 3D bioprinting juga berguna menciptakan model cetak untuk kebutuhan operasi estetika dan bedah plastik. Contohnya gigi palsu, kulit untuk kebutuhan bedah plastik dan banyak lagi.
- Alat Peraga Praktikum – Alat peraga industri medis seperti tengkorak, kerangka dan lain sebagainya memang bisa dicetak menggunakan mesin dan teknik lain. Namun, jika kebutuhannya untuk praktikum yang memerlukan tingkat kemiripan tinggi dengan jaringan asli, maka model cetak dengan teknologi bioprinting menjadi opsi terbaik.
- Jaringan Artifisial – Dalam uji klinis produk obat-obatan dan kosmetik, hasil cetak bioprinting dengan kemiripan jaringan yang tinggi berguna untuk menggantikan manusia dan satwa sebagai objek.
3D bioprinting tidak dapat dimungkiri merupakan suatu terobosan, baik di industri percetakan tiga dimensi maupun kesehatan. Teknik ini menunjukkan bahwa printer 3D tidak hanya berguna untuk menghasilkan cetak 3d yang dapat di realisasikan suatu barang, namun bisa menyelamatkan nyawa manusia melalui penciptaan organ artifisial sehingga prosedur transplantasi bisa dilakukan dalam hitungan hari saja.
Jika Anda membutuhkan jasa 3d printing, maka dapat melakukan pemesanan di Fomu yang menyediakan layanan lengkap. Mulai dari variasi pilihan material hingga metode cetak, semua tersedia. Anda hanya perlu mengkonsultasikan model atau prototipe cetak seperti apa yang dibutuhkan, maka tim akan siap mengerjakan. Yuk, pesan sekarang!