Імкнучыся зрабіць вытворчасць биоматериалов больш даступным, даследнікі з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі спалучаюць 2D-біядрук, рабатызаваных руку для 3D-зборкі і імгненную замарозку ў метадзе, які можа аднойчы дазволіць друкаваць жывыя тканіны і нават цэлыя органы. Раздрукоўваючы органы ў выглядзе тонкіх лістоў тканіны, а затым замарожваючы іх і паслядоўна ўкладваючы адзін на аднаго, новая тэхналогія паляпшае выжывальнасць біяячэек як пры друку, так і пры далейшым захоўванні.
Біяматэрыялы валодаюць вялізным патэнцыялам для медыцыны будучыні. 3D-друк пры дапамозе ўласных ствалавых клетак пацыента дапаможа ствараць органы для трансплантацыі, якія будуць поўнасцю сумяшчальныя і не выклічуць адрыньвання.
Праблема ў тым, што бягучыя метады біядруку марудлівыя і не вельмі добра маштабуюцца, таму што клеткам цяжка перажыць працэс друку без вельмі цвёрдага кантролю тэмпературы і хімічнага асяроддзя. Таксама дадатковую складанасць накладваюць далейшае захоўванне і транспарціроўка надрукаваных тканін.
Каб пераадолець гэтыя праблемы, каманда Берклі вырашыла распаралеліць працэс друку і падзяліць яго на паслядоўныя этапы. Гэта значыць замест друку ўсяго органа за адзін раз, тканіны адначасова друкуюцца ў двухмерных пластах, якія затым укладваюцца рабатызаваных рукой для стварэння канчатковай трохмернай структуры.
Дадзены падыход ужо паскарае працэс, але каб паменшыць гібель клетак, пласты неадкладна апускаюць у крыягенную ванну, каб замарозіць іх. Па словах каманды, гэта значна аптымізуе ўмовы для выжывання надрукаваных матэрыялаў пры захоўванні і транспарціроўцы.
"У цяперашні час біядрук выкарыстоўваецца ў асноўным для стварэння невялікага аб'ёму тканіны", – кажа Барыс Рубінскі, прафесар машынабудавання. «Праблема з 3D-біядрукам заключаецца ў тым, што гэта вельмі павольны працэс, таму вы не зможаце надрукаваць штосьці вялікае, таму што біялагічныя матэрыялы загінуць да таго часу, калі вы скончыце. Адным з нашых новаўвядзенняў з'яўляецца тое, што мы замарожваем тканіны па меры іх друку, так што біялагічны матэрыял захоўваецца».
Каманда прызнаецца, што такі шматслаёвы падыход да 3D-друку не новы, але пры гэтым яго прымяненне да біяматэрыялаў з'яўляецца інавацыяй. Гэта дазваляе друкаваць пласты ў адным месцы, а затым транспартаваць у іншае для зборкі.
Апроч стварэння тканін і органаў, у гэтай тэхнікі ёсць і іншыя ўжыванні, напрыклад, у вытворчасці замарожаных прадуктаў харчавання ў прамысловых маштабах.
Даследаванне было апублікавана ў .
Крыніца: 3dnews.ru