Ilmuwan Berhasil Menumbuhkan Folikel Rambut dengan Teknologi 3D Bioprinting

Tim peneliti di Rensselaer Polytechnic Institute Amerika Serikat telah berhasil menumbuhkan folikel rambut dalam jaringan kulit manusia secara presisi melalui mekanisme teknologi 3D print. Inovasi tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Science Advances pada 13 Oktober 2023.

blank

Pernahkah Sahabat Warstek mendengar istilah tanam rambut atau transplantasi rambut? Kalau belum, biasanya proses tanam rambut ini sering dilakukan oleh para artis atau influencer di Indonesia untuk mengubah penampilan rambut mereka. Para artis dan influencer ini bahkan rela melakukan transplantasi rambut hingga luar negeri seperti Turki.

blank
Proses transplantasi rambut yang banyak digemari oleh artis dan influencer Indonesia untuk mengubah penampilan.

Proses transplantasi rambut melibatkan pemindahan rambut tepatnya folikel rambut dari daerah kepala yang tumbuh rambut lebat ke area kepala yang mengalami kebotakan pada orang yang sama. Proses detailnya, folikel yang diambil kemudian dipersiapkan dan ditanam satu per satu ke dalam saluran yang dibuat di area yang akan ditumbuhi rambut. Proses ini memerlukan keahlian dan ketelitian, bahkan pasien perlu menjalani periode pemulihan serta mengikuti petunjuk perawatan agar prosedur tanam rambut berhasil. Nah, bagaimana jika proses tanam rambut itu kedepannya tidak dilakukan lagi oleh manusia melainkan oleh mesin sehingga bisa lebih presisi dan memperbesar peluang keberhasilan?

Riset Mencetak Folikel Menggunakan 3D Bioprinting

Tim peneliti di Rensselaer Polytechnic Institute Amerika Serikat telah berhasil menumbuhkan folikel rambut dalam jaringan kulit manusia secara presisi melalui mekanisme teknologi 3D print. Sebelumnya, sel pembentuk folikel rambut yang bernama dermal papilla cells (DPCs) dan human umbilical vein cells (HUVECs) dibudidayakan di dalam laboratorium. Pencapaian tersebut merupakan kali pertama peneliti menggunakan teknologi 3D print atau lebih tepatnya 3D bioprinting untuk menumbuhkan folikel rambut. Perlu kita ketahui bahwa folikel rambut memainkan peran penting dalam penyembuhan dan fungsi kulit. Inovasi tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Science Advances pada 13 Oktober 2023.

Sebelum kita membahas lebih lanjut terkait penelitiannya, kita harus tahu terlebih dahulu apa itu 3D bioprinting. Teknologi 3D bioprinting adalah teknologi yang melibatkan penggunaan bioink, biomaterial, dan sel hidup untuk menciptakan struktur tiga dimensi yang menyerupai jaringan alami. Teknologi ini didasarkan pada prinsip-prinsip pencetakan 3D, di mana model digital digunakan sebagai blue print (cetak biru) untuk mencetak sebuah objek lapis demi lapis. Proses ini memungkinkan peletakan yang sangat presisi dari komponen biologis dan sel hidup untuk membuat struktur 3D yang kompleks, sehingga menjadikannya teknologi yang berharga di berbagai bidang seperti pengobatan regeneratif, rekayasa jaringan, penemuan obat, dan kosmetik.

Kembali ke penelitian yang telah diterbitkan di jurnal Science Advance, penelitian tersebut menjadi bukti bahwa struktur folikel rambut dapat diciptakan dengan cara yang sangat presisi melalui teknologi 3D bioprinting. Selain presisi, teknologi 3D bioprinting menjadikan proses penumbuhan folikel rambut tidak lagi manual seperti yang saat ini terjadi melainkan melalui otomasi mesin.

blank
Menumbuhkan folikel rambut melalui teknologi 3D bioprinting (a) Mekanisme dari penanaman folikel rambut menggunakan dermal papilla cells (DPCs) dan human umbilical vein cells (HUVECs) (b) Foto model/tiruan jaringan kulit manusia di hari kedua yang telah muncul folikel rambut

Peran Folikel Rambut Sangatlah Penting

Dalam konteks rekayasa kulit manusia, bagi orang awam mungkin rambut tidak terlihat penting. Namun, folikel rambut sangat penting karena dapat menghasilkan keringat yang membantu mengatur suhu tubuh dan mengandung sel punca yang membantu penyembuhan kulit. Folikel rambut juga merupakan pintu masuk untuk obat topikal (obat yang dioleskan langsung ke kulit) dan kosmetik, menjadikannya bagian penting dari pengujian dermatologis. Penelitian ini masih belum diaplikasikan pada kulit manusia melainkan pada pada model/tiruan jaringan kulit manusia yang tidak memiliki folikel rambut.

blank
Berbagai gambar dan hasil pengujian yang menunjukkan bahwa dengan teknologi 3D bioprinting berhasil menumbuhkan folikel rambut

Proses awal dari pencetakan folikel adalah pengembang biakan sampel kulit dan sel folikel di laboratorium hingga jumlah sel yang dapat dicetak mencukupi. Selanjutnya, para peneliti mencampur setiap jenis sel dengan protein dan bahan lainnya untuk menciptakan tinta yang disebut “bioink”. Dengan menggunakan jarum yang sangat tipis untuk menyisipkan bioink ke model jaringan kulit, printer membangun lapisan demi lapisan sambil membuat saluran untuk menyetorkan sel-sel rambut (dermal papilla cells (DPCs) dan human umbilical vein cells (HUVECs). Ketika di uji, jaringan yang dicetak dengan 3D bioprinting tersebut memiliki umur dua hingga tiga minggu, yang tidak cukup bagi batang rambut untuk berkembang. Pekerjaan dan peluang riset berikutnya bertujuan untuk memperpanjang periode tumbuhnya jaringan tersebut, sehingga memungkinkan folikel rambut untuk berkembang lebih lanjut dan membuka jalan bagi penggunaannya dalam pengujian obat dan kulit rekayasa. Berdasarkan wawancara tim peneliti yang dimuat di sciencedaily, untuk dapat digunakan dalam transplantasi rambut di kepala masih memerlukan waktu beberapa tahun lagi.

Sebelum inovasi menumbuhkan folikel rambut secara 3D bioprinting, tim ilmuwan di Rensselaer Polytechnic Institute Amerika Serikat juga telah berhasil mencetak kulit dengan pembuluh darah yang dapat berfungsi. Jadi penelitian folikel ini adalah penelitian lanjutan dalam rangka perawatan luka bakar dan kondisi kulit lainnya.

Keren banget ya Sahabat Warstek, kalau di masa depan sudah bisa tanam rambut dengan 3D bioprinting, maukah Sahabat Warstek mencobanya?

Referensi

Carolina Motter Catarino, Desiree Cigaran Schuck, Lexi Dechiario, Pankaj Karande. Incorporation of hair follicles in 3D bioprinted models of human skinScience Advances, 2023; 9 (41) DOI: 10.1126/sciadv.adg0297

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *