في محاولة لجعل إنتاج المواد الحيوية أكثر سهولة ، يجمع الباحثون في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي بين الطباعة ثنائية الأبعاد ، وذراع آلية ثلاثية الأبعاد ، والتجميد السريع بطريقة يمكن أن تسمح يومًا ما للأنسجة الحية وحتى الأعضاء الكاملة بأن تكون. طبع. من خلال طباعة الأعضاء على شكل صفائح رقيقة من الأنسجة ، ثم تجميدها وتكديسها واحدة تلو الأخرى ، تعمل التكنولوجيا الجديدة على تحسين بقاء الخلايا الحيوية أثناء الطباعة والتخزين الإضافي.
المواد الحيوية لديها إمكانات كبيرة لطب المستقبل. ستساعد الطباعة ثلاثية الأبعاد بالخلايا الجذعية الخاصة بالمريض على إنشاء أعضاء قابلة للزرع متوافقة تمامًا ولن تسبب الرفض.
تكمن المشكلة في أن طرق الطباعة الحيوية الحالية بطيئة ولا تتسع بشكل جيد ، لأنه من الصعب على الخلايا البقاء على قيد الحياة في عملية الطباعة دون درجة حرارة شديدة والتحكم الكيميائي. يتم أيضًا فرض تعقيد إضافي من خلال المزيد من تخزين ونقل الأقمشة المطبوعة.
للتغلب على هذه المشاكل ، قرر فريق بيركلي موازنة عملية الطباعة وتقسيمها إلى خطوات متتالية. أي ، بدلاً من طباعة العضو بأكمله دفعة واحدة ، تُطبع الأنسجة في وقت واحد في طبقات ثنائية الأبعاد ، والتي يتم تكديسها بعد ذلك بواسطة ذراع آلية لإنشاء الهيكل النهائي ثلاثي الأبعاد.
يعمل هذا النهج بالفعل على تسريع العملية ، ولكن لتقليل موت الخلايا ، يتم غمر الطبقات على الفور في حمام مبرد لتجميدها. وفقًا للفريق ، فإن هذا يحسن إلى حد كبير ظروف بقاء المواد المطبوعة أثناء التخزين والنقل.
يقول بوريس روبنسكي ، أستاذ الهندسة الميكانيكية: "حاليًا ، تُستخدم الطباعة الحيوية بشكل أساسي لإنشاء كمية صغيرة من الأنسجة". تكمن مشكلة الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد في أنها عملية بطيئة جدًا ، لذا لن تتمكن من طباعة أي شيء كبير لأن المواد البيولوجية ستموت بحلول الوقت الذي تنتهي فيه. أحد ابتكاراتنا هو تجميد الأنسجة أثناء طباعتها ، حتى يتم الحفاظ على المادة البيولوجية ".
يقر الفريق أن هذا النهج متعدد الطبقات للطباعة ثلاثية الأبعاد ليس جديدًا ، ولكن تطبيقه على المواد الحيوية يعد ابتكارًا. يسمح ذلك بطباعة الطبقات في مكان واحد ثم نقلها إلى مكان آخر للتجميع.
بالإضافة إلى تكوين الأنسجة والأعضاء ، فإن لهذه التقنية تطبيقات أخرى ، مثل إنتاج الأطعمة المجمدة على نطاق صناعي.
تم نشر الدراسة في .
المصدر: 3dnews.ru